Ce:YAG荧光陶瓷掺杂Gd对白光LED发光性能的影响

邵秀晨^1,2,3，周圣明¹，唐燕如^1,2，易学专¹，郝德明^1,2，陈杰^1,2,3

1. 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室2. 中国科学院大学3. 上海科技大学

摘 要：Ce:YAG荧光陶瓷具有突出的导热性及化学稳定性,相比有机硅胶封装法在高功率白光LED的应用上具有更广阔的应用前景。本研究采用真空固相烧结法制备了不同Gd掺杂浓度的（Gd, Y）₃Al₅O₁₂:Ce样品,通过XRD, SEM及荧光光谱等表征手段,研究了Gd掺杂对Ce:YAG荧光陶瓷的晶体结构及其用于白光LED时对发光性能的影响。实验表明,随着Gd掺杂浓度的提高, Gd³⁺取代Y³⁺的位置进入晶格,使得样品的晶格常数增加。Gd³⁺还影响了Ce³⁺对蓝光的吸收,同时Ce³⁺将蓝光转换成黄光的效率也下降,导致光效从81.45lm/W降低至63.70lm/W。Gd的掺杂使Ce³⁺的光致发光谱峰位从534nm向564nm红移,显色指数从61.3提升至70.2。Gd的掺杂虽然降低了发光效率,但显著提高了（Gd,Y）₃Al₅O₁₂:Ce样品的显色指数,使得黄色YAG荧光陶瓷应用于白光LED的性能得到了提高。

关键词：Ce:YAG;荧光陶瓷;白光LED;显色指数;