白光LED用Ce:YAG单晶的光学性能与掺杂浓度分析  

Studies on Optical Properties and Ce Concentration of Ce:YAG Single Crystal for WLEDs

作　　者：赵斌宇[1] 梁晓娟[2] 陈兆平[2] 谢翠萍[1] 骆乐[1] 张志敏[2] 钟家松[1] 向卫东[2] 

机构地区：[1]同济大学材料工程与科学学院,上海200092 [2]温州大学化学与材料工程学院,温州325035

出　　处：《高等学校化学学报》2014年第2期230-236,共7页Chemical Journal of Chinese Universities

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51172165);浙江省自然科学基金重点项目(批准号:Z4110347);浙江省重大科技专项重大工业项目(批准号:2012C01028-2);湖州市自然科学基金(批准号:2011YZ02)资助~~

摘　　要：采用提拉法生长Ce：YAG单晶,通过X射线衍射和激发发射光谱对其晶相结构和光谱特性进行了表征,研究了Ce：YAG单晶封装白光LED的最佳掺杂浓度.在455 nm蓝光激发下, Ce：YAG单晶的发射光谱可由中心波长526 nm（5d12 EgГ8g→4f12 F7/2Г8u）的宽发射带（500~650 nm）组成；激发光谱由343 nm （4f12F5/2Г7u→5d12EgГ7g）和466 nm（4f12F5/2Г7u→5d12EgГ8g）2个激发峰组成；Stokes位移为2448 cm-1, Huang-Rhys因子为6.12.研究结果表明, Ce：YAG单晶中Ce离子掺杂浓度与封装的白光LED之间有对应关系,在650 nm红粉调节下Ce离子最佳掺杂浓度范围为0.034~0.066.Ce：YAG single crystal for white light emitting diode（ WLED） was grown by Czochralski method. The structure and optical properties of samples were characterized by X-ray diffraction（ XRD） and photolumi-nescence spectra. Ce ： YAG single crystal shows a 500-650 nm broad emission band around 526 nm （5d1 2EgГ8g→4f1 2F7/2Г8u） under blue light of 455 nm. The excitation spectrum of Ce：YAG single crystal is made up of 343 nm（4f1 2F5/2Г7u→5d1 2EgГ7g） and 466 nm（4f1 2F5/2Г7u→5d1 2EgГ8g） excitation peaks. The Stokes shift is 2448 cm-1 . The Huang-Rhys parameter is 6.12 . The Ce concentration of Ce：YAG single crys-tal is related with colour coordinate of WLEDs made by Ce：YAG single crystal with the red phosphor （ 650 nm）, a best concentration range of Ce in Ce：YAG single crystal is 0.034-0.066.

关 键 词：白光LED 铈掺杂钇铝石榴石 光学性能 掺杂浓度 

分 类 号：O614.33[理学—无机化学] O734.3[理学—化学]