白光LED因其高效、節能、壽命長、無污染、可靠性高等優點，被譽為第四代綠色照明光源。隨著LED發光效率的穩步提升以及價格的不斷下降，目前LED燈的光效已經可以達到150lm/W，半導體照明將逐步取代白熾燈和普通熒光燈等傳統照明光源。

　　白光LED的制作方式主要有兩種，一種是采用紅、綠、藍三基色LED芯片封裝成白光LED，另一種是利用單個LED芯片配合熒光粉。后一種方式在生產成本、散熱和控制電路上具有優勢，在工業上最為常用。因而，熒光粉是半導體照明的關鍵材料之一。目前，LED用的熒光粉主要有三大體系，即鋁酸鹽、硅酸鹽和氮(氧)化物，其各自特性見表1。

　　一、不同體系的LED熒光粉特性

　　1.鋁酸鹽體系主要有鈰激活石榴石型熒光粉，如Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce3+)，Tb3Al5O12:Ce3+(TAG:Ce3+)和Lu3Al5O12:Ce3+(LuAG:Ce3+)。YAG粉和TAG粉為常用的黃粉，LuAG粉為綠粉，量子效率均大于90%，同時具有優良的化學穩定性和熱穩定性。下面以YAG粉為例，對基質晶體結構、光譜特性和熱穩定性進行簡要介紹。

　　圖1為YAG的晶體結構圖(立方晶系)，空間群Ia-3d[1]。晶胞中存在兩種位置的Al，即Al1和Al2，分別形成AlO6八面體和AlO4四面體。

　　圖2為YAG:Ce3+的激發光譜(a)和發射光譜(b)。在激發光譜中，位于340nm和460nm左右處有兩個寬帶激發峰，這分別歸屬于Ce3+的2F5/2 (或2F7/2)→2D5/2和2F5/2 (或2F7/2)→2D3/2躍遷。發射主峰則位于530nm處，為寬帶發射，對應于Ce3+的2D3/2→2F5/2和2D3/2→2F7/2輻射躍遷[2]。適用于匹配藍光LED芯片封裝白光LED。

　　圖3為YAG:Ce3+在不同溫度下的發射光譜及發光強度變化[3].從圖中可以看出，隨著溫度的升高，YAG:Ce3+的發射峰逐漸紅移，且發射峰強度逐漸降低。溫度為100℃時，發射峰強度降為常溫下94%。超過100℃后，發射峰強度下降幅度逐漸加大，至300℃時，發射峰強度僅為常溫下38%。

　　YAG粉和LuAG粉的上位發明專利為日本日亞化學(Nichia)擁有，專利號：US 5,998,925，優先權日：1996.7.29。TAG粉的專利為德國歐司朗(OSRAM)占有，專利號：US 6,669,866，優先權日：1999.7.23。

　　2.硅酸鹽體系主要有M2SiO4:Eu2+和M3SiO5:Eu2+(M=Ca,Sr,Ba)熒光粉。前者可作為綠粉和黃粉，后者是橙色粉。這類硅酸鹽熒光粉的化學穩定性和熱穩定性相對要差一些。

　　下面以Sr2SiO4:Eu2+和