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1、分类号：TU05 U D C:D10621-408-(2012)1999-0密 级：公 开 编 号：2008034039成都信息工程学院学位论文白光LED用SrMoO4:Eu3+荧光红粉的制备与发光性能论文作者姓名：申请学位专业：材料物理申请学位类别：工学学士指导教师姓名（职称）：论文提交日期：毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提
2、供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含
3、任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日白光LED用SrMoO4:Eu3+荧光红粉的制备与发
4、光性能摘 要白光LED具有寿命长、功耗低、响应快、尺寸小、抗冲击性好和无汞污染等优势，被称为第四代光源。本文介绍了1000C下保温5h，掺Eu3+钼酸锶的制备流程，采用高温固相烧结法制备了高显色白光LED用EuxSr1-xMoO4(x=0.01、0.05、0.10、0.15、0.20)红粉，通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)荧光分光光度计(PL)、红外射线仪(IR)、色度仪，测试了钼酸盐红色荧光粉的结构，表面形貌以及光学性能，分析了掺杂不同比例Eu3+对钼酸锶发光性能的影响。研究发现都显示出下转换发光特性，当x=0.20时荧光发射强度最高；在500700nm激发波长范围内，红
5、粉都测得5个发射峰，在近紫外光范围内均有很强的能量吸收，红粉最强发射峰位于613nm处对应于Eu3+的7F05D2跃迁，非常适合白光LED的制造。关键词：白光LED；荧光红粉；钼酸盐；发光性能Preparation and Optical Properties of SrMoO4:Eu3+ Red Phosphor for White LEDsAbstractBecause of the advantages of long lifetime, low power consumption, fast response, small size, greatimpact property, env
6、ironmental protection, and so on, white light emitting diode is considered as the fourth generation lighting source. In this work it is introduced that the procedure employed in the synthesis of SEMO powders, which heat treated at 1000C for 5h. EuxSr1xMoO4 (x=0.0, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20) (SEMO) red
7、phosphor, which applied in color white LED, were produced by the high temperature solid-state method. The structural evaluations of the SEMO powders were determined through X-ray diffractometer (XRD), the characterization of surface appearance through the scanning electron microscope (SEM) and theop
8、tical properties were obtained in a spectrofluorometer (PL), a Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer and a colorimeter. The role of the Eu3+ concentration on the SrMoO4:Eu phosphor properties was Studied. It is presented that down-conversion luminescence in all samples. It reaches the maxim
9、um of emission when x= 0.20. There are five sharp peaks of emission for all samples when excitation wavelength is from 500 to 700nm. Besides, a strong absorption happened in ultraviolet region. The peak for maximum of emission related to the 7F05D2 transition located at 613nm, which is food for prod
10、uction of white LEDs.Key words: white LEDs; red phosphor; molybdate; optical properties目 录论文总页数：16页1 引言12 LED的发光原理及特性12.1 LED的发光原理及主要参数22.1.1 半导体学基础22.1.2 LED的结构22.1.3 LED的发光原理22.1.4 LED的主要参数与特性32.2 LED的光学特点32.2.1 LED的发光颜色32.2.2 LED的优点32.2.3 LED在制作和使用中存在的问题42.3 白光LED基础知识42.3.1 白光LED的发展及特点42.3.2 白光LE
11、D的实现方法52.4 荧光粉62.4.1 荧光粉概述62.4.2 采用荧光粉制作LED的优点72.5 钼酸盐体系红色荧光粉的发展情况72.6 本论文研究的目的、内容以及意义83 实验93.1 试剂及仪器93.1.1 试剂93.1.2 仪器93.2 红粉的制备103.3 X-射线粉末衍射113.3.1 晶胞参数的计算与分析123.3.2 晶面间距的分析133.4 发光性质测量133.5 红粉色坐标153.6 红外测试15结 论16参考文献17致 谢18声 明19 1 引言白光LED由于其具有节能、环保、长寿命、体积小等优异的特点而引起人们的广泛关注，被称为第四代照明光源。荧光粉涂敷光转变法已经成
12、为获取白光LED的主流，同时也给荧光粉的发展带来了新的，更广阔的空间。传统白光LED若要完全取代荧光灯成为新一代室内照明光源，除需要降低成本外，还需要白光LED具有更高的照明效率、显色指数以及白光发射的色温具有更好的可调节性等。此外，已经商业化的由蓝光LED+黄色荧光粉组合发光的白光LED本身存在一些缺陷，而紫外和近紫外体系的白光LED则成本较低、颜色控制较蓝光LED容易、色彩均匀度佳、显色性好等优点。因此，紫外和近紫外体系的白光LED取代传统蓝光LED+黄色荧光粉系统也是白光LED发展的趋势。为了合成理想的白光和形成较好的色纯度，所需要的红、绿、蓝荧光粉的质量之比为8:1:1。此外，在近紫外
13、光的激发下红色荧光粉Y2O2S:Eu3+性能不稳定、寿命不长。红色荧光粉Y2O2S:Eu3+这些不足已经成为制约白光LED发展的主要瓶颈。因此，研究新型的能与紫外（近紫外）LED相匹配的红色荧光粉具有重要的理论和现实意义。本论文系统的研究了现有红色荧光粉SrMoO4:Eu3+体系的制备方法和它们的光谱性能等，并得出相关研究结论。2 LED的发光原理及特性如图2-1所示：红、绿、蓝三色同时发光就可以得到白光。黄色绿色蓝色紫红湖蓝白红色图2-1 光的三原色2.1 LED的发光原理及主要参数2.1.1 半导体学基础固体，按导电能力可以分成导体、绝缘体和介于二者之间的半导体三种，不同材料的电阻率有很大
14、的差别，通常把电阻率为10-610-3cm的物质称为导体；电阻率在1012cm以上的物质称为绝缘体；电阻率介于导体和绝缘体之间的物质则称为半导体。2.1.2 LED的结构LED的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。当在电极上加上正向偏压之后，电子和空穴分别注入P区和N区，当非平衡少数载流子与多数载流子复合时，就会以辐射光子形式将多余的能量转化为光能。LED的发光过程包括3个部分：正向偏压下的载流子注入、复合辐射和光能传输。微小的半导体芯片被封装在结晶的环氧树脂中，当电子经过该芯片时，带负电的电子移动到带正电的空穴区域并与之复合，电子和空穴消失的同时产生光子。电子和空穴之间的能量（带隙）越大，产生的光子的能量就越高。光子的能量反过来与光的颜色对应，在可见光的频谱范围内，蓝光、紫光携带的能量最多，橙光、红光携带的能量最少。由于不同的材料具有不同的能量，从而能够发出不同颜色的光。2.1.3 LED的发光原理LED是由III-V族化合物半导体制成的，其核心是PN结。因此，它具有一般PN结的I-V特性，即正向导通、反向截止和击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。PN结根据其端电压构成一定的势垒，当正向偏置时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，因此出现
