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文献综述
1、前言
随着生活和科技的不断进步，人们对照明的要求也在不断提高，在科学工作者的不断探索中发现了发光效率和强度高等性能优良的材料，即利用稀土离子发光的特性制作优良的固体发光器件。白色发光二极管（WLEDs,whitelight-emittingdiodes）就是近年发展起来的一种新型固态照明器件。此外发光材料还广泛地应用于照明、电子射线管、显示、生物标记、激光探测、X射线增感屏、光转换农膜等领域。人们不断地在探索寻求发光效率高、发光强度高等性能优良的发光材料。稀土掺杂的发光材料几乎覆盖了整个固体发光的范畴，稀土离子可以发射从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射，因而受到了越来越多研究者的重视。我国拥有丰富的稀土资源，其对我国经济的发展有着不可忽视的作用，因此研究稀土发光材料也有着极大的意义。
目前，对于Dy3 掺杂的发光材料研究很多，其由于发射白光而吸引了研究者的重视，而前商业化用的荧光粉，其基质为钇鋁石榴石。石榴石为立方相结构，其突出特点是在晶体结构中可以有较大范围的阳离子取代，石榴石种类繁多，且该体系荧光粉具有特殊的窄带发射性质，可用做超短余晖荧光粉。此外，该基质化合物具有良好的导热性、高的化学和辐射稳定性，宽能带隙，优异辐射转换效率，已被证明是适合用来掺入稀土激活剂的最佳基质之一。
本课题主要以镝离子掺杂的钆铝石榴石基质为研究对象，用溶胶凝胶法，通过控制所掺杂Dy3 的浓度及烧结温度等参数，制备了一系列GdAG:Dy3 白色荧光粉。通过对比，找到此白色荧光粉的最佳配比方法和最佳煅烧工艺，并对光谱进行解谱分析，看发射光谱是否具有红移现象，通过掺杂其它离子来增强Dy3 的发光强度，调节Dy3 黄色发射带与蓝色发射带强度的比率，获得更好的白光发射，来满足现代固态照明等对色度的需求。
2.石榴石种类和结构特点
石榴石的晶体形状与石榴籽的形状很相似，天然石榴石的颜色种类丰富，大多用来作为首饰珠宝，供人们鉴赏和收藏。而人工合成的石榴石在微波铁氧体器件，激光器件，荧光等领域有着广泛的应用，其主要包括：钇铁石榴石(Yttriumirongarnet，YIG)，化学式为Y3Fe5O12；钇铝石榴石(Yttriumaluminumgarnet，YAG)，化学式为Y3Al5O12；钇镓石榴石(Yttriumgalliumgarnet，YGG)，化学式为Y3Ga5O12；钆铝石榴石(Gadoliniumaluminumgarnet，GAG)，化学式为Gd3Al5O12；钆镓石榴石(Gadoliniumgalliumgarnet，GGG)，化学式为Gd3Ga5O12等。目前研究较多的是YAG系列的晶体，其主要包括广泛应用于激光领域的Nd:YAG、Ce:Nd:YAG和Yb:YAG等晶体；而Ce:YAG更是目前工业化生产白光LED的主要荧光粉。
石榴石的晶胞可看作是十二面体、八面体和四面体的连接网。石榴石系列的一个突出特点是在晶体结构中可以有较大范围的阳离子取代，进入石榴石晶体结构的阳离子取代何种离子，主要取决相互取代离子间的相对离子半径大小，较大的阳离子常优先占据八配位十二面体空隙位置；较小的阳离子则往往占据四配位四面体空隙位置。以YAG为例，其结构模型如图2-1所示.
图2-1石榴石晶体单胞的1/8结构模型
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