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YAG:Ce<sup>3+</sup>透明陶瓷荧光粉点亮下一代激光驱动照明

DOI：10.1002/adma.201907888 期刊：Advanced Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： Y3Al5O12:Ce3+（YAG:Ce3+）透明陶瓷荧光体（TCPs）被视为激光驱动（LD）照明领域最具前景的发光转换材料。要实现高效LD照明器件，仍亟需高品质的YAG:Ce3+ TCPs。本研究采用纳米级原料在真空环境中制备了YAG:Ce3+ TCPs，通过同步添加纳米级MgO和SiO2控制缺陷，使透光率高达近80%。经空气退火处理后，其发光效率从106 lm W?1大幅提升至223 lm W?1，创下当前LD照明领域的最佳纪录。这些结果表明，通过优化策略制备的YAG:Ce3+ TCPs将在下一代LD照明中重焕光彩。基于扫描电子显微镜（SEM）结合阴极荧光系统，首次直接观测到晶粒内部的缺陷分布与Ce3+分布情况。
作者： Qi Yao，Pan Hu，Peng Sun，Min Liu，Rui Dong，Kefu Chao，Yongfu Liu，Jun Jiang，Haochuan Jiang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过添加MgO和SiO2并进行空气退火，调控缺陷与晶体场以提升YAG:Ce3+透明陶瓷荧光体（TCPs）在高效激光驱动（LD）照明器件中的品质与性能。

研究成果

研究表明，通过添加MgO和SiO2并在空气中退火来优化YAG:Ce3+透明陶瓷（TCPs），可显著提升其用于激光二极管（LD）照明的品质与性能。该材料发光效率达到223流明/瓦，是迄今报道的TCPs最佳数值。相较于商用YAG:Ce3+荧光陶瓷，优化后的TCPs在LD照明器件中展现出更优异的光学特性，显示出其在下一代LD照明领域的应用潜力。

研究不足

该研究承认，由于斯托克斯位移增大，TCPs的热稳定性随着Mg2+–Si4+对Al3+–Al3+的取代而下降。此外，退火工艺虽然提高了发光效率，但由于过程中产生的缺陷，降低了TCPs的透光率。

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