4红色荧光粉的制备及其发光性能的研究

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中南民族大学

硕士学位论文

白光LED用红色荧光粉的制备及其发光性能的研究

姓名：付强

申请学位级别：硕士

专业：@

指导教师：陈栋华

20100501

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中南民族大学硕士学位论文

第1章 绪论

1.1前言

20世纪70-80年代，全球面临能源危机、环境恶化等严重问题，节约能源，保护全球环境即成为全人类的共识。1991年美国环保局（EPA）首先提出实施“绿色照明（Green Lights）”和推进“绿色照明工程（Green Lights Program）”的概念，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明工程的实施和发展。1993年我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，并于1996年正式列入国家计划[1]。“中国绿色照明工程”是国家经贸委会同国家计委、科技部、建设部、原国家质量技术监督局等13个部门，在“九五”期间共同组织实施的一项旨在节约电能，保护环境，改善照明质量的重点节能示范工程。节能和环保成为21世纪绿色照明的两大主题。

1996年日亚化学公司成功推出白光LED（light-emitting diode）即发光二极管[2]，半导体发光二极管固体照明以其使用电压低、光效高、适用性广、稳定性好、对环境友好、颜色可调等优点，被喻为新一代照明光源[3]。LED光源与白炽钨丝灯泡及荧光灯等传统光源相比，其最吸引世界目光的就是LED节能和环保的特性，它具有固体化、体积小、发光效率高、寿命长、操作反应及启动反应快、不易破损、驱动电路设计简单、生产成本低、耗电量低、且无辐射与无水银等有毒物的污染。因此，得到了全球科学界和产业界的广泛重视，各国纷纷把LED产业的发展纳入国家发展战略中。近年来，美国、韩国、日本、欧盟等许多发达国家都相继推出国家半导体LED照明计划，投资大量的人力、物力进行研发[4]。美国能源部设立了由国家重点实验室、公司和大学参加的“半导体照明国家研究项目”[5]，欧盟各国积极合作制定用于研发LED的 “彩虹计划” [6]。与此同时，美国通用电气公司、荷兰飞利浦公司、德国欧司朗公司等世界三大照明公司纷纷与半导体公司合作，组建半导体照明公司。中国台湾制定的“次世纪照明光源开发计划”，由14个企业、研究机构、大学组成，共同研究芯片加工、封装、应用、降低成本和提高LED转换效率，建立信息平台和测试平台。我国政府对于研发高发光效率的LED高度重视，给予大量资金资助研发单位，研发单位主要有北京大学、清华大学、中科院半导体所、北京有色金属研究院、中山大学、武汉光电实验室等。

举世瞩目的2008年北京奥运会和2010年上海世博会都不约而同地以围绕绿色节能为主题，北京奥运会是奥运史上首次大规模使用半导体LED照明技术。据 1

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白光LED用红色荧光粉的制备及其发光性能的研究

官方统计，北京奥运会总共包括36个比赛场馆，其照明产品需求在5亿元左右，这还不包括奥运村、奥运花园等其他公共照明设施市场。“奥运五环”标志一共用了4万多个高级二极管，组成了一个36米×12.5米的巨型五环，“鸟巢”里除了顶棚上零散地镶着照明灯以外，四处都有照明灯分布，有的灯还是用绳索悬在半空，“鸟巢”照明晚上如同白昼。上海市政府为筹办世博会制定了推动半导体照明产业发展、推广半导体照明应用发展的相关政策、措施，大力支持LED照明在世博会上广泛应用。LED照明在奥运会和世博会的运用将使中国LED照明产业在2010年后迎来新的发展高峰。

1.2发光二极管的研究现状

发光二极管其英文名字为：Light emitting diode，简称(LED)，是一种在低压直流电(3～5 V)的激发下能够发射近紫外光或可见光的半导体电子器件。它的核心部分是由P型半导体和n型半导体组成的芯片，在半导体p－n结合部有一发光层，当注入电流时发出可见光、红外光、紫外光。

第一支发光二极管诞生于1962年，是发红光的磷砷化镓(GaAsP)半导体化合物，其流明效率比较低。全球第一款商用化发光二极管诞生于1965年，它是用锗材料制成的可发出红光的LED。1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺提高了GaAsP器件的流明效率，并能够发出红光、橙光和黄色光。1994年，日本科学家NakamuraS．在GaN基片上研制出了第一只蓝色发光二极管[7]，由此引发了对GaN基LED研究和开发的热潮，并于1996年研发出了发白光的LED。LED具有体积小（多颗、多种组合）、发热量低（几乎没有热辐射）、耗电量小（低电压、低电流起动）、寿命长（1万小时以上）、反应速度快（可在高频操作）、环保（耐震、耐冲击不易破、废弃物可回收，没有污染）、色温变化时不会产生视觉误差，可平面封装易开发成轻薄短小产品等优点，没有白炽灯泡高耗电、易碎及日光灯废弃物含汞污染等缺点。白光发光二极管(WLED)将逐渐取代白炽灯、荧光灯，成为符合环保、节能要求的第四代绿色照明光源。

WLED的应用领域非常广泛包括[8]：显示屏：各种广告牌、金融和交通指示牌等；照明：装饰照明，商业 …… 此处隐藏：10204字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……