白光LED用Ce,Cr共掺Y
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书书书
激光与光电子学进展
４８
，
１０１６０１
（
２０１１
）
犔犪狊犲狉牔犗
狆
狋狅犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊犘狉狅
犵
狉犲狊狊
○
Ｃ
２０１１
《中国激光》杂志社
白光
犔犈犇
用
犆犲
，
犆狉
共掺
犢
３
犃犾
５
犗
１２
单晶发射光谱
和能量转移研究
王
鑫
赵广军
陈建玉
（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，上海
２０１８００
）
摘要
监测共掺
Ｃｅ
，
Ｃｒ
的钇铝石榴石单晶（
ＹＡＧ
，
Ｙ
３
Ａｌ
５
Ｏ
１２
）
Ｃｒ
３＋
离子发射的红光波段，其激发光谱 在 波长
４６０ｎｍ
处有一个强烈的激发宽带，可以证实存在能量传递。比较
Ｃｒ
３＋
浓 度 相 同 的 共 掺
Ｃｅ
、
Ｃｒ
两 种 元 素 的 晶 体 和 单 掺
Ｃｒ
元素的晶体，发现
Ｃｒ
３＋
的发射光谱在红光部分，前者的发射强度剧烈增加，比后者多出一个数量级。研究发现红 光
部分发射增强的原因是两种掺杂离子之间发生
Ｃｅ
３＋
（
２
Ｅ
）到
Ｃｒ
３＋
（
４
Ｔ
）的能量转移。
关键词
材料；
Ｃｅ
，
Ｃｒ∶ＹＡＧ
晶体；发射光谱；能量转移
中图分类号
ＴＭ３４
文献标识码
Ａ
犱狅犻
：
１０．３７８８
／
犔犗犘４８．１０１６０１
犈犿犻狊狊犻狅狀犛
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５
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１２
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犆犺犲狀犑犻犪狀
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狌
（
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，
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，
犛犺犪狀
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犺犪犻
２０１８００
，
犆犺犻狀犪
）
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犲犮狋狉犪犮狅犾犾犲犮狋犲犱犪狋犆狉
３＋
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犮狅狀犳犻狉犿犻狀
犵
狋犺犲狉犲犻狊犲狀犲狉
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狋狉犪狀狊犳犲狉
，
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狅狀狊犻犫犾犲犳狅狉狅狀犲狅狉犱犲狉狅犳犿犪
犵
狀犻狋狌犱犲犻狀犮狉犲犪狊犲犻狀狋犺犲犻狀狋犲狀狊犻狋
狔
狅犳狋犺犲
狉犲犱犲犿犻狊狊犻狅狀犮狅犿
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犪狉犲犱狋狅 犢
３
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５
犗
１２
（
犆犲
，
犆狉∶犢犃犌
）
狊犻狀
犵
犾犲犮狉
狔
狊狋犪犾犱狅
狆
犲犱 狑犻狋犺 犆狉犪犾狅狀犲．犆犲
／
犆狉犮狅犱狅
狆
犲犱 犢
３
犃犾
５
犗
１２
犲狓犺犻犫犻狋狊犲狀狉犻犮犺犲犱犲犿犻狊狊犻狅狀狊
狆
犲犮狋狉狌犿犻狀狋犺犲狉犲犱狉犲
犵
犻狅狀犱狌犲狋狅犪狀狅狀狉犪犱犻犪狋犻狏犲犲狀犲狉
犵狔
狋狉犪狀狊犳犲狉犳狉狅犿狋犺犲犆犲
３＋
（
２
犈
）
犾犲狏犲犾
狋狅犆狉
３＋
（
４
犜
）
犾犲狏犲犾．
犓犲
狔
狑狅狉犱狊
犿犪狋犲狉犻犪犾狊
；
犆犲
，
犆狉∶犢犃犌狊犻狀
犵
犾犲犮狉
狔
狊狋犪犾
；
犲犿犻狊狊犻狅狀狊
狆
犲犮狋狉狌犿
；
犲狀犲狉
犵狔
狋狉犪狀狊犳犲狉
犗犆犐犛犮狅犱犲狊
１６０．２５４０
；
１６０．４６７０１
收稿日期：
２０１１０４１２
；收到修改稿日期：
２０１１０５０４
；网络出版日期：
２０１１０８２７
基金项目：国家自然科学基金（
９０９２２０２９
）资助课题。
作者简介：王
鑫（
１９８６
—），男，硕士研究生，主要从事
ＬＥＤ
用光学晶体方面的研究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｎｉｃｋ２８８０２３１３
＠
ｙ
ａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
导师简介：赵广军（
１９７４
—），男，博士，研究员，主要从事激光、闪烁等光电子功能晶体方面的研究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｚｈａｏ
ｇ
ｕａｎ
ｇｊ
ｕｎ
＠
１６３．ｎｅｔ
通信联系人。
Ｅｍａｉｌ
：
ｊ
ｉａｎ
ｙ
ｕｃｈｅｎ
＠
ｓｉｏｍ．ａｃ．ｃｎ
１
引
言
如今最常用的一类发光二极管（
ＬＥＤ
）发光器件中，发光二 极 管产生
４５０
～
４７０ｎｍ
波长的 蓝 光
［
１
］
，外 面
包覆以 掺
Ｃｅ
的
ＹＡＧ
（
Ｃｅ∶ＹＡＧ
）为 主 要 成 分 的 荧 光 粉
［
２
］
，产 生 的 蓝 光 一 部 分 照 射 荧 光 粉 转 换 成 波 长 在
５４０ｎｍ
左右的黄光和剩余部分蓝光混合之后产生白光
［
３
～
７
］
。这类白光
ＬＥＤ
相比于传统钨灯等具有节能、稳
定性高、使用寿命长等优点，高效率的白光
ＬＥＤ
也可以取代传统照明，应用于一般固态照明领域。
现在采用
Ｃｅ∶ＹＡＧ
的白光
ＬＥＤ
仍然需要对转换 效率 和显 色指 数进 行改 进，也 就是 人为 控制 其发 光光
谱
［
８
，
９
］
，从而获得所需要的白光。然而仅仅采用纯
Ｃｅ∶ＹＡＧ
所产生的白光缺乏红光部分的发射，影响了白光
的色度和显色指数等指标
，因此在以
Ｃｅ∶ＹＡＧ
为基础的晶体 中掺 杂其 他离 子
［
１０
，
１１
］
，研 究各 种离 子的 发射 光
１０１６０１１
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