現階段大規模商用白光LED由於缺乏紅光成分使得器件顯色指數偏低、色溫偏高，進而對色彩的還原能力較弱，光品質較差。近年來，為實現高顯色指數白光發射，近紫外光晶片激發螢光粉的組合受到廣泛關注。近日，廣東省科學院半導體研究所封裝應用平台與廣東省科學院資源利用與稀土開發研究所、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的發光性質，設計製備了Ca8ZnTb(PO4)7: Eu3+顏色可調發光材料。

研究團隊透過結構精修確定了製備材料與β-Ca3(PO4)2同構，透過結構特徵解釋了單摻材料不發生濃度猝滅的原因。進一步利用光譜分析發現材料中存在Tb3+向Eu3+的能量傳遞，透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，透過改變Tb3+，Eu3+摻雜比例，可以實現光色由綠光到紅光的精確調控。將具有優異熱穩定性和色穩定性的Ca8ZnTb(PO4)7:0.2Eu3+黃色螢光粉和BAM: Eu2+商業藍粉組裝到370 nm近紫外光晶片可以得到Ra = 81.3, CCT = 2634 K的暖白光LED器件，揭示該材料在近紫外光晶片激發的白光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、中國博士後科學基金以及省科學院實施創新驅動發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）