現(xiàn)階段大規(guī)模商用白光LED由于缺乏紅光成分使得器件顯色指數(shù)偏低、色溫偏高，從而對色彩的還原能力較弱，光品質較差。近年來，為實現(xiàn)高顯色指數(shù)白光發(fā)射，近紫外芯片激發(fā)熒光粉的組合受到了廣泛關注。

近日，廣東省科學院半導體研究所封裝應用平臺與廣東省科學院資源利用與稀土開發(fā)研究所、中山大學相關團隊合作，以β-Ca3(PO4)2為基質的母體結構，通過研究稀土離子Tb3 和Eu3 在Ca8ZnLu(PO4)7的發(fā)光性質，設計制備了Ca8ZnTb(PO4)7: Eu3 顏色可調發(fā)光材料。

研究團隊通過結構精修確定了制備材料與β-Ca3(PO4)2同構，通過結構特征解釋了單摻材料不發(fā)生濃度猝滅的原因。進一步利用光譜分析發(fā)現(xiàn)材料中存在Tb3 向Eu3 的能量傳遞，通過計算得到能量傳遞機理為電偶極-電四極相互作用。

研究結果顯示，通過改變Tb3 ，Eu3 摻雜比例，可以實現(xiàn)光色由綠光到紅光的精確調控。將具有優(yōu)異熱穩(wěn)定性和色穩(wěn)定性的Ca8ZnTb(PO4)7:0.2Eu3 黃色熒光粉和BAM: Eu2 商業(yè)藍粉組裝到370 nm近紫外芯片可以得到Ra = 81.3, CCT = 2634 K的暖白光LED器件，揭示該材料在近紫外芯片激發(fā)的白光LED領域有潛在應用價值。

材料結構、陽離子配位情況與白光LED器件圖

相關研究成果發(fā)表在國際知名學術期刊《Dalton Transactions》上，省科學院半導體研究所顏靖博士為第一作者和第一通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金、中國博士后科學基金以及省科學院實施創(chuàng)新驅動發(fā)展能力建設專項資金資助。

來源：廣東省科學院半導體研究所