實(shí)現(xiàn)白光 LED 有多種方案，光轉(zhuǎn)換白光 LED 是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外的主流方案。白光 LED 的關(guān)鍵材料—高性能光轉(zhuǎn)換熒光體的研發(fā)成為熱點(diǎn)，因?yàn)樗鼪Q定白光 LED 光電重要特性和參數(shù)。目前被廣泛用于制作白光 LED 中的熒光體是 YAG:Ce 體系石榴石黃色發(fā)光材料，在其發(fā)射光譜中紅成分相對(duì)少，難以制作高顯色指數(shù)，低色溫高水平白光 LED 。人們?cè)?YAG:Ce 中加入 (Ca,Sr)S:Eu2+ 紅色熒光體可以實(shí)現(xiàn)高顯色性、低色溫白光 LED ，但是，由于這類(lèi)堿土硫化物的物理化學(xué)性能很不穩(wěn)定，在空氣中易潮解，若制作白光 LED 工藝不當(dāng)，將產(chǎn)生諸多嚴(yán)重問(wèn)題。此外，目前只有一種 YAG:Ce 黃色熒光體供使用，也不能滿(mǎn)足需求。

　　為此目的，近幾年來(lái)，一些為白光 LED 需求的新的硅酸鹽、鎢鉬酸鹽、鋁酸鹽及氮（氧）化物熒光體等被陸續(xù)地研發(fā)出來(lái)。其中以 Eu2+ ， Ce3+ 摻雜的氮（氧）化物新種類(lèi)熒光體成為一朵耀眼的奇葩。

　　在固態(tài)照明推動(dòng)下，從 2000 年以來(lái)，一類(lèi)熱穩(wěn)性好，化學(xué)穩(wěn)定性和發(fā)光特性?xún)?yōu)良的無(wú)毒的稀土激活的氮化物和氮氧化物被強(qiáng)有力的發(fā)展，尤以 Eu2+ 激活的成果已成功地應(yīng)用于制作各種性能白光 LED 。本文將介紹和評(píng)述幾種 Eu2+ 摻雜的氮化物和氮氧化物熒光體發(fā)光性質(zhì)及其制作的高水平白光 LED 最新結(jié)果，并對(duì)發(fā)展白光 LED 用熒光體提出幾點(diǎn)意見(jiàn)和展望。

1 、 M2Si5N8 :Eu2+ 氮化物發(fā)光

　　M2Si5N8 :Eu(M=Ca,Sr,Ba) 熒光體可以有效地被 NUV~ 藍(lán)綠光激發(fā)，高效發(fā)射黃—橙—紅光，其寬的發(fā)射光譜覆蓋 550~750nm 范圍。它們的發(fā)射光譜和發(fā)射峰值隨 Eu2+ 濃度增加逐步向長(zhǎng)波移動(dòng)。圖 1 表示不同 Eu2+ 濃度時(shí) Sr2Si5N8 :xEu 熒光體的發(fā)射光譜和激發(fā)光譜（右上角）。這種紅移非常清楚， Sr2Si5N8 :Eu 氮化物是一種性能優(yōu)良的紅色熒光體。

圖 1. 不同 Eu2+ 濃度時(shí)， Sr2Si5N8 :xEu 的發(fā)射光譜和激發(fā)光譜（右上）（ Hintzen 文獻(xiàn)）

　　Sr2Si5N8 :Eu 的激發(fā)光譜位于長(zhǎng)波紫外至綠區(qū)（ 300-560nm ）。390-410nmNUV,450-460nm 藍(lán)光均能高效地激發(fā)，發(fā)射紅光。

　　研究表明，M2Si5N8:Eu 氮化物在 465nm 激發(fā)下的量子效率 h Q 按 Ca-Ba-Sr 順序增加。 Sr2M2Si5N8 :Eu 的 h Q 達(dá)到 75-80%，且溫度猝滅特性良好，在 150℃ 僅有百分之幾。M2Si5N8 :Eu 的物理化學(xué)性能和發(fā)光性能都優(yōu)于 Eu2+ 激活的堿土硫化物及硫代鎵酸鹽。M2Si5N8 :Eu 自然被選用于白光LED光轉(zhuǎn)換紅色熒光體。

2 、 Ca- a -Sialon:Eu2+ 及 b -Sialon:Eu2+ 發(fā)光

　　近年來(lái)，人們將 Sialon 結(jié)構(gòu)陶瓷改進(jìn)為先進(jìn)的功能陶瓷熒光體。 Sialon 結(jié)構(gòu)有 a 和 b 相，它們都被發(fā)展為先進(jìn)的熒光體。 a -Sialon 的組成可表示為 M x Si 12-(m+n) Al m+n O n N 16-n。M 為 Li+，Ca2+，Eu2+，Mg2+ 及半徑較小的三價(jià)稀土離子，n≥0。這樣可組成一個(gè)大家族。

　　Ca- a -Sialon:Eu2+ 熒光體的體色和發(fā)光性質(zhì)與 Eu2+ 濃度密切相關(guān)，是一種高效、新的黃色熒光體。一種 Ca- a -Sialon:Eu 的激發(fā)光譜（左）和發(fā)射光譜表示在圖 2 中。激發(fā)光譜呈現(xiàn)兩個(gè)峰值分別為 ~300nm 和 ~400nm 相當(dāng)寬的寬帶。它能被 NUV 和 450nm 藍(lán)光有效激發(fā)。其發(fā)射光譜（圖 2 右）是一個(gè)強(qiáng)寬譜帶，它的發(fā)射峰與 Eu2+ 濃度相關(guān)，在 583~603nm 范圍。這類(lèi)激發(fā)和發(fā)射光譜是 Eu2+ 的 4f～7 4f b 5d 躍遷。熒光體的發(fā)光強(qiáng)度隨 Eu2+ 濃度增加而增加，達(dá)到 0.075mol 時(shí)最佳，然后發(fā)生濃度猝滅，強(qiáng)度下降。

圖 2 ： Ca- a -Sialon:Eu 的激發(fā)（左）和發(fā)射光譜（右）

l ex =450nm ， l em =590nm （ Xie ， Hrosaki 文獻(xiàn)）

　　這種具有不同 Eu2+ 濃度的 Ca- a -Sialon:Eu 黃色熒光體的 CIE 色坐標(biāo)值，從 x=0.491 ， y=0.497 （ Eu2+ =0.01 ）可變化到 x=0.560 ， y=0.436 （ Eu2+ =0.25 ）。因此，它可以和其熒光體結(jié)合使用。

　　b -Sialon: Eu2+ 熒光體可以被 280~480nm 光激發(fā)，發(fā)射綠光。在 303nm ， 406nm 及 450nm 分別激發(fā)得到相同的發(fā)射光譜。發(fā)射光