稀土发光材料的Word文档第五十四章.docx

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稀土发光材料的Word文档第五十四章

第5章白光LED用稀土荧光粉

5.1白光LED

5．1.1白光LED的发展

白光LED是由发光二极管（lightemittingdiode,简称LED）芯片和可被LED有效激发的荧光粉组合而成，能获得各种室温发白光的器件。

白光LED的发展取决于发光二极管的发展。

从20世纪60年代第一只发光二极管问世以来，LED经历了40多年的发展。

早期所用的材料GaAsP发红光，在驱动电流20mA时，光通量只有千分之几流明，发光效率只有0.1lm/W,可用于显示领域。

80年代以后，出现了GaAlAs的LED，同时封装技术也逐步提高，红、黄色LED光效可达10lm/W。

90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿光、蓝光的GaInN两种新材料开发成功，使LED光效得到大幅度提高。

1993年日本日亚化学公司率先在发蓝光的氮化镓LED技术上突破并很快产业化，进而于1996年实现白光发光二极管，1998年推向市场，为站名产业提供了一种新光源。

白光LED作为一种新型全固态照明光源，深受人们的重视。

由于其具有众多的优点，广阔的应用前景和潜在的市场，它被视为21世纪的绿色照明光源，已获得各国政府的额大力支持，并寄予厚望。

有人认为，白光LED将像爱迪生发明白炽灯一样，将引起照明工业的一场革命，并带动一大批相关产品的飞速发展。

白光LED照明光源主要优点在于：

（1）寿命长：

LED光源的寿命在所有光源中是最长的，可达100000h。

（2）效率高：

目前商品白光LED的效率是普通白炽灯的2~3倍。

（3）抗恶劣环境：

抗冲击和抗震动性能远优于其他传统光源。

（4）光谱范围宽：

LED光源发光的光谱可覆盖整个可见光区。

（5）可视距离远：

由于发光二极管的发射的光谱半宽度窄，因此可视距离远。

（6）环保、无污染：

白光LED在生产和使用过程中不产生对环境有害的物质，特别是能消除汞对人体和环境的污染。

（7）节能：

具有良好的节能效果，理论上光效可达300lm/W。

因此，白光LED照明是一种新型的绿色照明光源。

（8）安全：

低电压工作，温升较低。

（9）显色性好：

显色指数可大于80.

（10）响应时间短：

由于YAG:

Ce荧光粉的余辉时间很短，其响应时间为120ns，仅为白炽灯的10^-3。

（11）无频闪，无红外和紫外辐射。

（12）体积小：

外形小巧，便于造型设计。

当前白光LED的水平，无论在性能还是在制造成本上与普通照明光源尙存在一定差距，为使白光LED进入普通照明市场，尚需要进一步的努力。

人们曾对白光LED的发展制定了两个战略目标：

第一个目标为2005年白光LED的光效达到50lm/W，开始进入商业照明应用；第二个目标为2010奶奶光效达到或超过100lm/W，价格降到1美分/lm，实现普通照明，进入家庭应用。

白光LED用于照明有三个最为重要的优点：

节能，环保，绿色照明。

白光LED照明耗电量低，耗电量是同等照明亮度的白炽灯的20%，日光灯的50%。

据统计在1998年，全球照明消耗2300亿美元，在发电过程中产生4.1亿顿CO2气体，美国照明用电消耗630亿美元，占能源的20%，在发电过程中产生1.12亿顿CO2气体。

1997年京都协议书确定的联合国气候变化纲要公约要求各国承诺在2008~2012年，CO2的排放量减到1990年的95%，美国减到1990的93%，日本减到1990年的94%，欧盟减到1990年的92%。

因此CO2排放权将成为限制和影响各国能源分配、产业结构、经济发展的重要因素。

白光LED照明可以节能，少建电厂，减少CO2排放量，防止温室效应，而绿色照明的概念源于健康的原因，白光LED没有频闪，无红外和紫外辐射，光色度纯以及无污染等，这些都是白炽灯和日光灯无法达到的。

由于白光LED在照明方面的发展计划。

日本从1998年开始实施“21世纪光计划”，预计2010年白光LED的发光效率达到120lm/W，到2020年希望能取代50%的白炽灯及全部荧光灯市场。

美国也启动了名为“下一代照明光源计划”的“半导体照明国家研究规划”，共10年，总计耗资5亿美元，旨在未来400亿美元的照明光源市场的竞争中能领先于日本、欧洲与韩国。

美国预计到2010年，将有50%的白炽灯和荧光灯被半导体灯所替代，每年可节电350亿美元。

美国权威人士预计到2020年美国将减少照明用电50%，减少能源消费1000亿美元，减少向大气中排放含碳化合物2800万吨。

韩国于1999年起由产业资源部牵头，启动了“GaN光半导体”开发计划，该计划持续5年，分两个阶段进行，企图10年后将固体白光的光效提升至100lm/W以上。

同样，欧洲也正在开展名为“彩虹计划”的固体白光发展计划，由欧盟补助基金给予全力资助。

台湾是世界生产LED重要地区，由台湾经济技术处牵头，推动华兴电子等11家厂家，于2002年9月9日建立了“次时代照明光源研发联盟”，以图整合世界各方面的研发能力以及台湾地区的相关产业，共同开发新时代白光LED照明光源，计划利用5年左右的时间，能生产光效达50lm/W的固体白光器件。

中国政府于2003年6月19日成立了跨部门、跨行业、跨地区的“国家半导体照明工程”协调领导小组，并由科技部拨出专款，作为引导经费，大力推进半导体照明事业的发展。

为开拓白光LED产品，抢占世界固体光源市场，欧美一些照明公司纷纷与LED制造商结合成立合资的白光LED专业公司，例如，美国的飞利浦照明公司和HP发起合资组建Lumileds照明公司；美国的通用电气照明公司和Emcore发起合资组建GEcore公司；德国的欧司朗照明公司和Siemen半导体分公司发起合资组建OsramOptaSomiconductors公司等。

根据美国能源部的预测，LED的发光效率将在今后几年中得到很快的增长，到2025年以后增加的幅度变慢，在2020年左右达到最高值，那时的实验室样品的光效为200lm/w左右，商业产品的光效为165lm/w左右

5.1.2白光LED的基本原理和结构

LED。

顾名思义，是一种具有二极管电子特性且能发光的半导体组件。

LED既具有二极管整流的功能，也具有发光特性，在白光LED中则利用其发光特性。

发光二极管是结构型发光器件，图5-2是发光二极管的基本结构图，其核心部分为LED的芯片。

商品发光二极管一般用环氧树脂封装外壳，芯片的直径一般为200~300um,主要结构是p-n结结构。

一般要包含n型层和p型层，并在p层和n层上分别制作电极。

N型层和p型层分别提供发光所需的电子和空穴，它们在发光层复合发光。

发光层一般选取比p型层和n型层禁带宽度更窄的材料，这样p型层和n型层能起势垒作用，将有更多的电子和空穴限制在发光层，增加复合发光的概率。

同时，由于n型层和p型层的禁带宽度越大，发光层所发出的光越容易通过，能减少对所发出光的吸收。

为了提高LED的发光效率，人们设计了不同的发光层结构，如单量子阱、多量子阱、异质结构等，以增加复合发光的概率。

图5-3显示了发光二极管的发光原理简图。

图5-3（a）表示在热平衡状态下p-n结的能带图，其中V表示价带，Ef表示费米能级，D表示施主能级，A表示受主能级，Eg表示禁带宽度。

在n区导带上，实心点表示自由电子。

在p区价带上，空心点表示自由空穴。

在n区中多数载流子是电子。

同样，在p区，浅受主能级A电离，向价带提供大量空穴。

P区的多数载流子是空穴。

在热平衡时，n区和p区的费米能级是一致的。

图5-3（b）表示在p-n结上加正向电压时，p-n结势垒降低，结果出现了n区的电子注入p区，p区的空穴注入n区的非平衡状态。

被注入的电子和空穴成为非平衡载流子。

在p-n结附近，当非平衡载流子和多数载流子复合时，便把多余的能量以光的形式释放出来，这就可观察到p-n结发光，也称为注入发光。

此外，一些电子被俘获到无辐射复合中心，能量以热能形式散发，这个过程被称为无辐射过程。

为提高发光效率，应尽量减少与无辐射中心有关的缺陷和杂质浓度，减少无辐射过程。

实际情况下，不同材料制备的发光二极管的芯片结构有所不同。

发光情况也各异，而基本原理相似。

半导体依据材料的不同，电子和空穴所占据的能级也不同，则复合所产生的光子能量不同，也就可获得不同的光谱和颜色。

因此，欲决定LED所发出光的颜色，可由材料的结构来选择。

5.1.3白光LED的技术方案

目前实现照明用白光LED主要有如下三种方案，且各有其优缺点。

1、蓝光LED和YAG荧光粉合成白光

白光LED是由蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的发黄光的YAG：

Ce荧光粉组合，其中蓝光LED的一部分蓝光被荧光粉吸收激发荧光粉发射黄光，而剩余的蓝光与黄光混合，调控它们的强度比，即可得到各种室温的白光。

此种组合方式是目前最常用的白光了的制作方式，其优点是此种组合制作简单，在所有白光LED的组合方式中成本最低而效率最高，大部分白光LED都以此种方式制成。

目前，实验室的白光LED已突破100lm/w，与日光灯的发光效率属同一水准，而一般白光LED商品的发光效率为30~50lm/w，为传统灯泡的2~3倍。

这种白光LED的效率同时受蓝光LED和荧光粉两者的影响。

2、紫外LED激发红、绿、蓝荧光粉合成白光

白光LED可由紫外LED与多种颜色的荧光粉组合而成，其原理与三基色荧光灯相似。

采用紫外LED泵浦红、绿、蓝三基色光，通过调整三色荧光粉的配比可以形成白光。

由于紫外光子的能量较蓝光高，可激发的荧光粉选择性增加，同时，无论哪种颜色的荧光粉的效率大都随激发光源波长的缩短而增加，尤其是红色荧光粉。

这种白光LED的封装方式与蓝光LED和黄色荧光粉的组合完全相同，成本接近，但因为所有白光都来自于荧光粉本身，紫外光本身未参与白光的组合，因此颜色的控制较蓝光LED容易得多，色彩均匀度较好，显色性可根据所混合的荧光粉数量和种类而定，通常控制在90左右。

目前，此种组合的白光LED最大的问题在于效率偏低，主要原因在于所使用的紫外LED效率偏低。

许多研究结果表明，GaNLED的效率随波长变化而变化，在400nm时效率达到最大值，低于400nm急剧下降；此外，因为激发和发射的两个光子的能量差为自然能量损失，由于紫外光转换为红光时，其能量损失比从蓝光转换时高10%~20%，这也会影响整体效率。

目前这种白光LED商品比较少。

3.红、绿、蓝三色LED合成白光

将红色LED、绿色LED和蓝色LED芯片或发光管组成一个像素实现白光。

从目前报道的数据来看，各种颜色LED的发光效率分别为蓝光LED30lm/w、绿色LED43lm/w、红光LED100lm/w，组成白光后的平均效率大于80lm/w，而显色性可达90以上。

此种白光LED的最大优势是，只要配合适当的控制器个别操控各色LED，很容易让使用者随意调整出所需要的颜色，这是其他光源无法做到的。

由红、绿、蓝三色LED组合的白光的色纯度很高，逐渐受到大型LCD、TV背光源需求的重视，各国相继开发LED背光源的LCD、TV，其具有CCFL无法达到的优异性能和新功能，预计随LCD、TV进入家庭市场潜力极大。

用红、绿、蓝三色LED合成白光的缺点是，生产成本最高，由于三种颜色的LED量子效率不同，而且随着温度和驱动电流的变化不一致，随时间的衰减速度也各不相同，红、绿、蓝LED的衰减速率依次上升。

因此，为了保持颜色的稳定，需要对三种颜色分别加反馈电路进行补偿，导致电路复杂，而且会造成效率损失。

5.1.4目前白光LED存在的问题

目前的白光LED以蓝光LED和YAG:

Ce组合为主，近年来在质和量方面均取得可喜的进展，但也暴露出一些关键问题。

（1）要使白光LED进入照明光源市场，达到节能效果，必须进一步提高光效与光通。

同时还必须与白炽灯和荧光灯相抗衡，必须大大降低成本。

人们寄希望于大功率和UV白光LED，大功率白光LED能有助于大幅度地提高光通。

经过计算分析认为，在白光LED中由电转变为激发光的电光转换效率和激发光激发荧光粉的光光转换效率相比较，更重要的是提高电光转换效率。

目前国际上最高水平的GaN基LED电光转换效率只有26%~30%，尚有较大发展空间，如果蓝光LED的出光功率效率再提高一倍，达52%，则蓝光激发荧光粉获得的白光LED的流明效率将达到甚至超过目前日光灯的最好水平100lm/w。

与此同时，若能提高荧光粉的光光转换效率，则有利于获得更高的光通与光效。

（2）人们对照明光源色品质有着严格要求，主要体现在相关色温、色坐标（x、y）、显色指数Ra以及白光的均匀性等。

而目前所用的白光LED的色品质存在一些问题，例如，低色温进色圈的白光LED国内外很难达到；“炮弹型”白光LED存在白光光色不均匀；若荧光粉涂敷工艺部合理会产生“色圈”和“色斑”；通过加入光散射剂有助于改变性但导致光强和光通的损失。

（3）由蓝光LED+YAG:

Ce组合的白光LED的最大不足是显色性偏低，最大仅为85左右。

经研究表明，主要是由荧光粉在红光区域的光度太弱所致。

而目前在光转换效率高和热稳定性优良的荧光粉中，又特别是缺少可被蓝光和近UV光有效激发的高效红色荧光粉。

提高显色性的方案有

可以在黄色荧光粉YAG：

Ce中掺入适量的红色荧光粉以提高显色性；

也可以通过掺杂改性使原来的黄色荧光粉发射波长红移，以增加红色成分，然而，YAG:

Ce为宽发射，当其发生红移的时候，与可见度曲线的交叠就越来越少，发光功效将会随之降低。

（4）LED工作是电流型，在恒定电流驱动下长期工作时，相当部分能量转变为热能，芯片的温度升高，甚至高达100℃以上。

随着白光LED器件温度升高，还将发生漂移。

白色LED的发光光谱的温度相关性如图5-4所示，位于450nm附近的InGaN的电致发光光谱随温度升高逐渐红移，发射逐渐减弱。

虽然YAG:

Ce的吸收峰位置并不随温度发生明显变化，但YAG:

Ce在570nm附近的发射强度却随温度升高而逐渐减弱。

因此，在该白光发射体系中存在随温度升高发光强度降低、色坐标移动的问题。

同时还会产生器件相关材料劣化如封装树脂变黄以及LED器材使用寿命缩短等问题。

（5）与温度的影响相似，随工作电流增大，InGaN的蓝光发射产生红移，从而白色发射的色坐标产生移动。

在高的电流下，流光光谱的电光强度要比长波的光即黄光增加得快。

而且蓝光LED的电光谱的位置和电流强度有光。

因此随着电流的改变就会导致光谱的不匹配从而很容易导致色温和显色指数发生改变。

（6）当前所用的Φ5nm和大功率单个LED实际上是点光源，光束的方向性强，每个LED犹如一个光学透镜，用于照明将是多个LED点阵组合，彼此间如何正确配光分布最佳，改善光学结构，减少光损失，也是一个不可忽视的问题。

5.2白光LED用YAG:

Ce荧光粉

目前，国际上比较成熟和研究的最多的是由蓝光LED和可被蓝光有效激发的荧光粉组成的白光LED。

日本、美国等多家公司已推出这种发白光的LED产品。

典型的产品是用蓝色InGaN的LED芯片和能被其有效激发的发黄光的铈激活石榴石（Y,Gd）3（Al,Ga）5O12:

Ce（简称YAG:

Ce）荧光粉组合的白光LED。

图5-5列出6400K白光LED的发射光谱，它是由InGaN芯片的蓝光光谱和（Y,Gd）3（Al,Ga）5O12:

Ce荧光粉的黄光光谱所组成，其色坐标x=0.313,y=0.337,Ra=85。

图5-6给出白光LED的结构示意图。

InGaNLED基片安装在导线上的杯形座中，荧光粉YAG:

Ce涂在基片上，荧光粉层约为100um厚，白光是由LED基片和荧光粉封装成光学透镜的形状。

从LED基片发出的蓝光在荧光粉层中多次反射并被荧光粉部分吸收，荧光粉被蓝光激发并发出黄色荧光。

白光是由上述蓝光和黄光混合而成，根据颜色的相加原理，这种混合光给人眼的感觉为白光，并通过环氧树脂封装或透镜聚焦，均匀发射。

因此，影响白光LED寿命的三大因素为：

芯片、封装工艺和荧光粉。

其中芯片质量是第一位，第二位是封装工艺，而荧光粉对寿命影响位居第三。

5.2.1白色LED用YAG:

Ce研究进展

YAG的结构示于图5-7。

它属于石榴石型的立方晶系结构。

其中AlⅣ和AlⅥ分别位于正四面体和正八面体的中心，氧与之配位。

这些八面体和四面体占据的空间形成十二面体，其中心位置上被Y3占据着，由氧配位。

由于稀土离子的半径与Y3的半径相似，所以当YAG中掺杂稀土离子时，稀土离子取代Y3。

Ce3+离子激活的稀土石榴石荧光粉的发光源于Ce3+的激发电子从5d激发态辐射跃迁至4f组态的7F7/2和7F5/2的基态。

7F7/2和7F5/2两能级的能量间距约为2000cm-1。

YAG:

Ce的激发管沟和发射光谱示于图5-8.在Ce3+掺杂的稀土石榴石（Y1-xLnx）3（Al1-yGa）5O12:

Ce（Ln=La,Gd.Lu等稀土元素）体系中，在蓝色激发下，发射强的黄绿光，发射光谱覆盖从470nm延至700nm附近很宽的可见光普范围。

发射光谱的结构不仅与Ce3+密切相关，而且与La3+、Gd3+、Lu3+和Ga3+的含量有关。

从不同组成的（Y，Gd）3（Al,Ga）5O12:

Ce石榴石在460nm蓝光激发下的发射光谱中可知，随着Gd3+取代量的增加，发射光谱中主要发射峰有规律地向长波移动，而随着Ga3+取代Al3+的量增加，则向短波移动。

这类荧光粉在300-540nm范围内出现2个激发峰。

在石榴石中，Ce3+离子的最低能量的激发光谱覆盖整个蓝光区，能被460nm蓝光高效地激发，发射黄光。

洪广言等系统地研究了在（Y0.96-xLnxCe0.04）3Al5O12体系中掺杂La3+、Gd3+、Lu3+离子对（Y0.96Ce0.04）3Al5O12的结构与光谱的影响，得到一些规律性的结果。

1）在（Y0.96-xLnxCe0.04）3Al5O12的体系中，当La3+的掺入量不大于0.3时，样品的主相是立方相的YAG，而当x为0.5时，主相是斜方相的LaAlO3。

随着结构的变化，其光谱也发生了变化。

当掺入量超过0.3时，由于两种化合物的光谱共存使光谱发生明显的变化。

2）在（Y0.96-xLnxCe0.04）3Al5O12体系中，当Gd3+的掺入量不大于0.7时，主相是立方相的YAG，而当x达到0.9时，正交相的GdAlO3为主相。

由光谱结果可知随着Gd3+的浓度增加，Ce3+的发射峰出现十几个纳米的红移，发光强度有一定程度的减弱。

当Gd3+的掺入量大于0.9时，其主要光谱是由YAG:

Ce3+的特征光谱转变为GdAlO3:

Ce3+的特征光谱。

3）在（Y0.96-xLnxCe0.04）3Al5O12体系中，由于Lu3+的离子半径和Y3+的例子半径相差不大因此即使Lu3+全部取代Y3+，仍是立方相。

由光谱可知，其发射光谱发生了20nm左右蓝移。

总之，在（Y0.96-xLnxCe0.04）3Al5O12体系中观察到，用离子半径较大的La（0.106nm）、Gd3+（0.094nm）取代Y3+（0.088nm）时，随着掺入量的增加，晶胞体积增大；Gd3+取代Y3+时，Ce3+的发射峰红移，而以离子半径较小的Lu3+（0.085nm）取代时，则发射峰蓝移。

在（Y0.96-xLnxCe0.04）3Al5O12体系中，引起基质相变的掺入量随着稀土离子半径的增加而减小。

在实际应用中，需要不同色温，色坐标的白色发射。

由于荧光材料的发射峰位置与色坐标和色温有直接联系，因此调节YAG:

Ce3+发射峰位置的研究具有十分重要的意义。

在不改变YAG的结构，用过La3+、Gd3+、Lu3+和Ga3+部分取代YAG中的Y3+或Al3+可以调节发射峰的位置。

在YAG:

Ce，Gd的体系中掺杂Tb3+可以使其光谱发生红移。

在YAG:

Ce中共掺其他离子，如Pr3+、Sm3+或Eu3+等，增加YAG:

Ce的红色或绿色发射成分，可以再一定程度上改善白光LED的显色性。

文献报道在Ce3+和Eu3+共掺杂的YAG荧光粉的发射光谱中，在Ce3+宽发射带的橙红区内增加了一个很弱的Eu3+发射峰，该发射峰位于590nm附近，属于Eu3+的5D0→7F1跃迁，该发射峰很弱，其原因是Eu3+没有很强的吸收。

洪广言等研究了Pr3+、Sm3+掺杂对YAG:

Ce光谱及其荧光寿命的影响，当掺杂Pr3+时，观察到在609nm处出现Pr3+的发射峰，该线发射属于Pr3+的3H4→1D2跃迁，因为Pr3+在450-470nm区域内有一系列较强的激发峰，Pr3+的红发射强度稍强，可以喝led的蓝光发射很好地匹配。

当掺杂Am3+时，在616Nm处呈现Am3+的发射峰，属于Sm3+的红光发射也较强。

掺杂Pr3+或Sm3+能够增加红光区的发射峰，将有利于YAG:

Ce提高荧光粉的显色性。

测定了（Y0.95Sm0.01Ce0.04）3Al5O12、（Y0.95Pr0.01Ce0.04）3Al5O12、（Y0.96Ce0.04）3Al5O12的荧光寿命，观察到在YAG:

Ce中掺入Pr3+或Sm3+能使Ce3+的荧光寿命减小。

实验结果表明，少量掺杂Pr3+或Sm3+并未引起基质的结构发生变化。

洪广言等采用高温固相法合成了一系列的（Y0.95Ln0.01Ce0.04）3Al5O12（YAG:

Ce，Ln），系统地研究了此体系中Ln3+对Ce3+的发光强度的影响。

所得结果表明，在YAG:

Ce的体系中，La3+、Gd3+、Lu3+等光学透明粒子的少量掺杂对Ce3+的发光强度的影响不大；掺入少量的Pr3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+等稀土离子，由于它们的能级与Ce3+的能级有交叠，它们之间存在着竞争吸收或能量转移，使Ce3+的发光有较明显的变化，其中，Pr3+、Sm3+的掺入使在红光区增添发射峰，可以增加YAG:

Ce的红色成分以提高显色性；观察到Nd3+、Eu3+和Yb3+的掺入对Ce3+的发光有严重的猝灭作用。

传统的YAG:

Ce荧光粉的合成方法是高温固相法。

这种方法具有简单、容易实现工业化等优点，但是，固相合成法存在着合成温度高、颗粒尺寸大且粒度分布不均’难以获得组成均匀的产物、易产生杂相等缺点。

需要经过充分研磨，才能使荧光粉颗粒足够小，确保荧光粉能够均匀地涂敷在LED芯片上。

由于球形小颗粒荧光粉具有增强亮度、改善分辨率、涂屏时荧光粉用量少，图屏密实一致性好等优点，故最近几年，人们尝试用溶胶凝胶法、喷雾热解法、燃烧法、水热法和溶剂热法等合成得到颗粒更小、粒径分布均匀的YAG:

Ce荧光粉。

溶胶凝胶法是制备荧光粉的一种重要方法。

它具有其独特的优点，其反应中各组分的混合是在分子间进行，因而产物的颗径笑，均匀性好、反应过程易于控制，可得到一些用其他方法难以得到的产物。

另外反应在室温下进行，避免了高温杂相的出现，使产物的纯度高。

文献报道了通过聚丙烯酰胺溶胶凝胶法合成YAG:

Ce超细荧光粉，研究发现在焙烧聚丙稀酰胺凝胶的过程中容易形成多种晶种，有利于在随后的焙烧过程中抑制β-Al2O3等杂相的形成，加速了YAG相的形成。

采用这种方法不仅减低了焙烧温度，而且合成的YAG:

Ce荧光粉颗粒形貌规则、结晶度高、粒度分布均匀。

夏国栋等采用溶胶凝胶法、燃烧法和高温固相法结合制备出高品质的YAG:

Ce荧光粉。

他们首先通过溶胶凝胶法和燃烧法得到前驱体，虽然在900-1100℃的还原气氛焙烧2h，得到YAG:

Ce的平均粒度为40nm，和传统的高温固相法合成的YAG:

C而比较，起发射光谱有一定的蓝移，发射强度明显提高。

主要原因就在于，这种合成方法从分子水平上促进了Ce3+离子在YAG基质中的分布。

潘跃晓等通过燃烧法得到前驱体，在1000℃还原气氛焙烧5h得到颗粒细小的YAG:

Ce3+荧光粉。

喷雾热分解法是通过气流将前驱体溶液或溶胶喷入高温的管状反应器中，微液滴利用高温瞬时凝聚成球形固体颗粒。

文献采用喷雾热分解法合成了粒径分布范围窄的球状纳米YAG:

Ce荧光粉