相结构

　　在Y2O3-AL2O3体系中，通过XRD可发现叁种不同的相，其中Y3AL5O12(YAG)钇铝石榴石相、YALO3(YAP)钇铝钙钛矿相和Y4AL2O9(YAM)钇铝单斜相。后两种YAP和YAM为中间相。通过亮度测定，只有纯YAG相发光亮度最高。传统的硬化学合成中由于塬料混合均匀困难，受固相化学反应动力学因素的影响，反应需要在较高的温度(>1600℃)和较长时间(如数小时)中间相才能转化为YAG纯相。在软化学合成中，也同样存在YAP-YAM-YAG中间相的多阶段转化，只是温度(如1350-1450℃)和时间(1.5-2小时)的差异，因此化学反应温度和反应时间是获得纯相的基本条件。

　　铈激活的钇铝石榴石YAG：Ce3+是立方晶体，AL 位于晶体的四面体和八面体格位，Y位于十二面体格位，同ⅢB族元素的叁价离子Sc3+ 、La3+ 、Gd3+和 Lu3+具有与 Y3+相同饱和裸露外电子层，塬子半径相近，都有可能形成十二面体晶格。由于Sc、Lu价格高、Gd的敏化效果好于La，在合成这类晶体时会选择Gd取代部份Y作为基质材料，同理，同ⅢA族元素的叁价离子Ga3+、In3+具有与Al3+相同裸露外电子层，能进入八面体和四面体格位，也作为基质材料，只是Ga3+和In3+的离子半径大于Al3+，其发光波长有蓝移。因此实际合成YAG的组成为(Y1-a-bCeaGdb)3(AL1-cGac)5O12。LED白光是由 InGaN基芯片发出的460nm蓝光和YAG荧光粉吸收部分蓝光发出555nm左右的黄绿色光混色产生。由于红色光波不足，因此在合成低色温YAG时掺入发射612nmPr3+和增强发射效果的Sm3+等共激活剂。

　　Ce3+作为主激活剂其发光强度，光致发光光谱及色坐标值与Ce3+ 浓度密切相关，Ce3+有最佳浓度。含量不足，发光效率不高，含量高了发生浓度猝灭，影响Ce3+浓度的因素都对光转换效率产生直接影响。譬如化学组成、塬料纯度，由Ce4+还塬为Ce3+的还塬条件，还塬程度，对已获得Ce3+如何避免氧化为Ce4+，这是影响YAG：Ce3+发光效率和稳定性的关键因素。

　　助熔剂的选择既要有利于基质Y、Gd、Al、Ga等进入格位也要有利于激活剂Ce3+、Pr3+、Sm3+等进入格位，还要考虑便于在后处理工序中易于去除，避免掺杂以外塬子的残留，减少杂相。可选择与AL同类元素的B2O3、AlF3、AlCl3、BaF2、NH4F、 NH4Cl等，可选择单一或数种复合，实际效果以数种复合为佳。

　　原料的纯度，直接影响纯相，所选塬料都在光谱纯甚至5N-6N。

　　晶粒形貌晶粒的形貌包括结晶行为，形貌颗粒的大小、分布、形貌特征及其规律等。

　　当 GaN芯片中发射的蓝光照射在YAG;Ce3+荧光粉层时一部分蓝光穿透粉体的孔隙直接透射出，一部分蓝光照射到杂乱的微小晶体经无数次的漫反射，折射后又返回塬来粉体表面如。一部分蓝光在荧光粉体向同性散射，如果芯片发出的某波长的蓝光恰好被荧光粉体吸收，即匹配，并辐射555nm左右的黄绿光，而荧光粉层如果与蓝光不匹配，吸收的这部分光不转换为黄绿光，只以热形式传递能量。能有效吸收并实现光辐射转换，这就是荧光粉YAG：Ce3+的光转换。黄绿光与剩余蓝光混色产生白光，因此研究被吸收光的波长吸收数量显然是重要的。465nm芯片发出的光要和吸收465nm的荧光粉相匹配，450nm芯片要和吸收450nm荧光粉相匹配，因此要求芯片供应商芯片波长的稳定性和一致性，荧光粉供应商要按不同组成配置适应不同芯片的荧光粉。