半導(dǎo)體照明發(fā)光材料及應(yīng)用（第二版）
本書作為《半導(dǎo)體照明發(fā)光材料及應(yīng)用》第二版，集中介紹了與半導(dǎo)體照明（即白光LED）用發(fā)光材料有關(guān)的若干基本概念和基礎(chǔ)知識；較系統(tǒng)地論述了白光LED用發(fā)光材料的發(fā)光特點(diǎn)、發(fā)光機(jī)制、分類及其與半導(dǎo)體芯片的匹配條件；書中還較全面地總結(jié)了國內(nèi)外在白光LED用發(fā)光材料研究、開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域中取得的最新成就，具體闡述近年來新體系發(fā)光材料的最新研究成果和進(jìn)展。
本書可供半導(dǎo)體照明領(lǐng)域、白光LED用發(fā)光材料的科技工作者、產(chǎn)業(yè)界人士，新材料及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域從事研究、開發(fā)及應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)人員、管理者參考，也可用作相關(guān)專業(yè)教學(xué)參考書。
本書集中介紹了與半導(dǎo)體照明（即白光LED）用發(fā)光材料有關(guān)的若干基本概念和基礎(chǔ)知識，書中還較全面地總結(jié)了國內(nèi)外在白光LED用發(fā)光材料研究、開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)域中取得的最新成就，具體闡述近年來新體系發(fā)光材料的最新研究成果和進(jìn)展。本書對半導(dǎo)體照明、半導(dǎo)體發(fā)光材料領(lǐng)域的科技工作者、大專院校師生以及技術(shù)人員都值得關(guān)注和閱讀。
肖志國，董事長，教授級高工，肖志國先生長期從事發(fā)光材料及半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的開發(fā)研究與應(yīng)用并獲得了多項(xiàng)原創(chuàng)核心專利，打破了日本、德國在該領(lǐng)域的專利壟斷，實(shí)現(xiàn)了該發(fā)光材料和制品的產(chǎn)業(yè)化。
第1章發(fā)光與發(fā)光材料概述
1.1發(fā)光與發(fā)光材料
1.2照明燈用發(fā)光材料
1.2.1發(fā)光材料的組成
1.2.2發(fā)光材料的主要性能表征
1.2.3影響發(fā)光特性的主要因素
1.3解釋發(fā)光過程常用的主要理論
1.3.1晶體場理論
1.3.2能帶理論
第2章白光LED用發(fā)光材料
2.1短波長LED
2.2白光LED
2.2.1白光LED的特點(diǎn)與應(yīng)用
2.2.2白光LED的照明光源品質(zhì)表征
2.2.3白光LED的獲取方式 第1章發(fā)光與發(fā)光材料概述
1.1發(fā)光與發(fā)光材料
1.2照明燈用發(fā)光材料
1.2.1發(fā)光材料的組成
1.2.2發(fā)光材料的主要性能表征
1.2.3影響發(fā)光特性的主要因素
1.3解釋發(fā)光過程常用的主要理論
1.3.1晶體場理論
1.3.2能帶理論
第2章白光LED用發(fā)光材料
2.1短波長LED
2.2白光LED
2.2.1白光LED的特點(diǎn)與應(yīng)用
2.2.2白光LED的照明光源品質(zhì)表征
2.2.3白光LED的獲取方式
2.2.4熒光體轉(zhuǎn)換的白光LED用發(fā)光材料
第3章發(fā)光材料性能的主要檢測技術(shù)
3.1晶體結(jié)構(gòu)和顆粒度測定——衍射技術(shù)應(yīng)用
3.1.1粉末X射線衍射
3.1.2單晶X射線衍射
3.1.3粉末X射線衍射法測定多晶顆粒粒度
3.2熒光粉形貌的鑒定——顯微技術(shù)應(yīng)用
3.2.1透射電子顯微鏡
3.2.2掃描電子顯微鏡
3.2.3其他顯微技術(shù)應(yīng)用
3.3電子運(yùn)動能量探測——光譜技術(shù)應(yīng)用
3.3.1發(fā)光材料吸收能量測量——漫反射光譜、激發(fā)光譜和吸收光譜測定
3.3.2發(fā)光材料發(fā)射能量測量——發(fā)射光譜測定
3.3.3顯色性測定
3.3.4發(fā)光亮度測量
第4章鈰(Ⅲ)摻雜釔鋁石榴石
4.1釔鋁石榴石熒光材料的發(fā)展歷史
4.2釔鋁石榴石熒光粉的基本物理性質(zhì)
4.3釔鋁石榴石熒光粉的發(fā)光機(jī)理
4.3.1固體發(fā)光的一般原理
4.3.2YAG∶Ce發(fā)光機(jī)理
4.4釔鋁石榴石熒光粉的制備
4.4.1高溫固相法
4.4.2溶膠.凝膠法
4.4.3燃燒合成法
4.4.4噴霧熱解法
4.4.5化學(xué)共沉淀法
4.4.6溶劑熱法
4.4.7微乳液法
4.5YAG∶Ce粉體發(fā)光性能的影響因素
4.5.1Ce摻雜濃度對YAG∶Ce粉體發(fā)射光譜的影響
4.5.2焙燒溫度對YAG∶Ce粉體發(fā)射光譜的影響
4.5.3熱處理時間對YAG∶Ce粉體熒光強(qiáng)度的影響
4.5.4酸、堿處理對YAG∶Ce粉體熒光強(qiáng)度的影響
4.6釔鋁石榴石熒光材料的研究進(jìn)展
4.6.1調(diào)整Y3Al5O12基質(zhì)組分
4.6.2YAG∶Ce3+粉體顆粒修飾提高發(fā)光強(qiáng)度
第5章硅酸鹽發(fā)光材料
5.1硅酸鹽體系發(fā)光材料
5.1.1正硅酸鹽
5.1.2焦硅酸鹽
5.1.3其他硅酸鹽發(fā)光材料
5.2發(fā)光機(jī)理
5.3硅酸鹽發(fā)光材料的制備過程
5.4硅酸鹽發(fā)光材料的性能
5.4.1硅酸鹽發(fā)光材料的發(fā)光性能
5.4.2硅酸鹽發(fā)光材料的其他物理性能
5.5硅酸鹽發(fā)光材料的封裝性能
5.6硅酸鹽發(fā)光材料的應(yīng)用特性
5.7硅酸鹽發(fā)光材料的研究進(jìn)展
第6章氮化物基質(zhì)白光LED用發(fā)光材料
6.1引言
6.2硅氮化物基質(zhì)發(fā)光材料
6.3硅氮氧化物基質(zhì)發(fā)光材料
6.4硅氮/氮氧化物基質(zhì)發(fā)光材料的制備
6.4.1高溫固相反應(yīng)法
6.4.2氣體還原氮化法
6.4.3碳熱還原氮化法
6.4.4氨溶液法
6.5SiAlON基質(zhì)發(fā)光材料
6.5.1Ca.α.SiAlON基質(zhì)
6.5.2Li.α.SiAlON基質(zhì)
6.5.3β.SiAlON基質(zhì)
6.6氮化物基質(zhì)發(fā)光材料的研究進(jìn)展
第7章白光LED用發(fā)光材料的新體系探找
7.1白光LED用發(fā)光材料制備中的影響因素
7.1.1原料的純度和晶型
7.1.2配比組成的均勻性和活性
7.1.3燒結(jié)工藝
7.1.4后處理工藝
7.2探找新體系
7.2.1概述
7.2.2硼酸鹽體系
7.2.3磷酸鹽體系
7.2.4鉬酸鹽體系
7.2.5其他體系
附錄引用的部分大連路明公司專利
參考文獻(xiàn)
發(fā)光材料在照明光源上的應(yīng)用是從1938年熒光燈的應(yīng)用開始的，它利用了在紫外線激發(fā)下的可見發(fā)光。對照明技術(shù)來講，光譜合適后發(fā)光效率是首要的，近七十年來熒光燈的效率從20世紀(jì)50年代的50lm/W達(dá)到現(xiàn)在的100lm/W以上。同時又開發(fā)了光致發(fā)光的高壓水銀熒光燈，它的效率較低，約50lm/W，顯色性也差，多用于露天場所。近十多年來為提高效率，光致發(fā)光在量子剪裁方面也取得了可喜成績，這一技術(shù)基于一個能量較大的光子激發(fā)出兩個能量較小的發(fā)可見光光子的現(xiàn)象，它的亮度已可達(dá)到15000nt(15000cd/m２)。
除去用光致發(fā)光照明外，還可用其他形式的發(fā)光電場誘導(dǎo)全固態(tài)的發(fā)光或利用它們足夠強(qiáng)的短波光，用這個短波光的部分能量通過光致發(fā)光產(chǎn)生白光的互補(bǔ)色或組成三基色，以符合照明的光譜要求。照明所需的光源只符合光譜的要求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，照明技術(shù)既需要較高的效率，又需要足夠的光通。從20世紀(jì)末發(fā)光材料、發(fā)光現(xiàn)象都有了長足的進(jìn)展及從無到有的創(chuàng)新，諸如多孔硅發(fā)光、微腔發(fā)光、有機(jī)場致發(fā)光，量子剪裁、交叉發(fā)光、低維材料的發(fā)光，固態(tài)陰極射線發(fā)光、混合發(fā)光及測壽命的頻域方法等，在激發(fā)方式及發(fā)光性能的表征方面都有新的創(chuàng)造及研究結(jié)果，這些工作的深入已經(jīng)揭示出發(fā)光領(lǐng)域重要的新規(guī)律、新現(xiàn)象及新方法，使人們對發(fā)光現(xiàn)象的了解更深入、更全面、更基礎(chǔ)。所以，就發(fā)光而言，它在照明技術(shù)中的應(yīng)用可能性還很多。繼點(diǎn)、線光源之后，人們在追求面光源。
目前國家在組織力量研究固體光源。不管它的技術(shù)路線是什么，它的結(jié)果必須在光譜、光通、效率及老化等問題上表現(xiàn)良好。比較現(xiàn)實(shí)的技術(shù)路線基于GaN類p?n結(jié)藍(lán)色發(fā)光的突破上。一方面，雖然發(fā)光二極管在大屏幕顯示上獨(dú)具風(fēng)采，但就照明而言，還很不夠，尚需大量研究。另一方面，在發(fā)光二極管中也用摻雜方法得到三基色。另外，科技工作者也在努力提高發(fā)光二極管的發(fā)光效率。肖志國主編的這本《半導(dǎo)體照明發(fā)光材料及應(yīng)用》除對各種可用光致發(fā)光材料進(jìn)行深入的描述之外，還介紹了他們在研發(fā)、生產(chǎn)余輝發(fā)光材料以及發(fā)光二極管方面豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。希望這本專著能幫助有志于半導(dǎo)體照明技術(shù)創(chuàng)新，特別是從事研發(fā)的科研人員更上一層樓！
中國科學(xué)院院士
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