含硅氮/氧化物基质自光发光二极管发光材料的研究进展

摘要：

白光发光二极管(light emitting diode,LED)应用于常规照明的快速发展需要具有"暖"白光输出的高功率白光LED,而目前常用的氧化物基质发光材料,如:铈掺杂钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminum garnet,YAG:Ce)及Eu2+激活碱土硅酸盐很难满足该要求.因此,发展具有红色发光成分和优越温度特性的发光材料是当务之急.以SiO2,Si2N2O和Si3N4为基本反应单元,它可以与M'2O(M'=碱金属)、MO(M=碱土金属及Zn等)、Re2O3(Re=稀土,Al,B)、M'3N、M3N2、ReN、AlN及BN等反应,生成一系列的硅氮/氮氧化物基质发光材料,如:M'Si2N3,MSiN2,M2Si5N8,MSi2N5,Si3N4·ReN,Si3N4·2ReN,Si3N4·3ReN,Si3N4·6ReN,MReSi4N7,MAlSiN3,Si2N2O·MO,Si2N2O·3MO,Si2N2O·Re2O3,Si2N2O·2Re2O3,Si3N4·2MO,Si3O4·Re2O3,2Si3N4·Re2O3和SiO2·ReN……这些以(si,A1)(O,N)4四面体为结构基元的硅氮化合物,具有比氧化物更高的化学稳定性及更强的共价性;某螳5d→4f跃迁的稀土离子,如:Eu2+,Ce3+和Yb2+,在该基质材料中具有很宽的激发带和高效的长波长发射特性.并且它们的组成可以在很宽的范围变化而不改变其晶体结构.因此可实现从绿色到红色光谱范围的发光,如:氮氧化物可实现黄绿色发光,而纯氮化物可实现红色发光.因而,用该硅氮化合物发光材料封装的白光LED可实现"冷"白到"暖"白光输出,且对温度和驱动电流的变化不敏感,是目前色彩稳定性最高的白光-LED.本文综合评述了近年来硅氮/氮氧化物摹质白光LED发光材料的研究结果与最近进展,系统地归纳、总结了硅氮/氮化物基质白光LED发光材料的晶体结构、发光性能、以及应用特性,并分析了目前国际上对该材料的研究动态及应用情况.

关键词：白光发光二极管、硅氮化物、宽激发带发光材料

所属期刊栏目：36

分类号：O469(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家"863"计划2004AA001530:2006AA03A137;大连海事大学青年教师科研资助及重点项目基金DLMU-ZL-2007131资助项目

在线出版日期：2008-12-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1335-1342