能源和环境一直是制约社会发展的重要因素,半导体白光LED因其节能、环保、高效、响应快、寿命长等优势,被称为二十一世纪的绿色照明新光源,越来越受到人们的广泛关注。Ce掺杂的LuAG（Lu3Al5O12）黄色荧光粉具有较高的量子效率和良好的热稳定性等优点,是一种潜在的可用于蓝光芯片激发型白光LED的高效荧光粉,但是目前Ce掺杂的LuAG荧光粉面临着制备工艺复杂、颗粒分散性差、发光效率低、红光成分缺失等缺点。本论文采用微波燃烧技术合成了 Ce掺杂的LuAG纳米荧光粉,系统研究了制备技术对LuAG:Ce荧光粉的微观结构和光学性能的影响;研究了 Sm,Pr,Eu,Cr分别掺杂的LuAG荧光粉的光谱性能;系统研究了 Sm,Pr,Eu,Cr分别与Ce共掺杂LuAG黄色荧光粉的光学性能。具体研究内容如下:以 Lu₂O₃、HNO₃、Al（NO₃）3·9H2O、Ce（NO₃）3·6H2O、甘氨酸等为主要原料,采用微波辅助溶液燃烧法制备了 Ce掺杂的LuAG黄色荧光粉。研究结果表明:950℃煅烧后,粉体呈现单一立方相结构,晶粒大小在20～30 nm范围内,粒度分布均匀。荧光粉的激发光谱包含348 nm和445nm处的两个激发带,说明荧光粉可以被蓝光有效激发;发射光谱是从460 nm跨越到650 nm的不对称宽发射带,发射峰在505 nm附近。当金属离子与甘氨酸的比例为1:0.5时,粉体表面杂质和缺陷少,发光强度最高。当Ce³⁺的掺杂浓度在0～3.0mol%范围内时,随着Ce³⁺掺杂浓度的不断增大,发光强度先增大后减小,同时发射峰发生红移。Ce³⁺离子的猝灭浓度为1.0mol%,其浓度猝灭机理是电偶极与电偶极之间的相互作用。掺杂3wt%LiF后,荧光粉的结晶温度降低至850℃,发光强度提高了约3.5倍。添加10 mol%（N4）2SO4缓解了粉体的团聚现象,改善了粉体的发光性能,但（NH4）2SO4的分解消耗了部分热量,反而提高了 LuAG相的结晶温度。采用微波辅助溶液燃烧法制备了不同浓度Sm³⁺,Pr³⁺,Eu³⁺,Cr³⁺分别掺杂的LuAG荧光粉,研究了荧光粉的光谱性能。LuAG:Sm荧光粉在406nm,418nm和466nm等处有较强激发峰,最强发射峰出现在618nm处,Sm³⁺的猝灭浓度为1.50 mol%;LuAG:Pr荧光粉在451nm,460nm和474nm等处有较强激发峰,发射峰位于487nm,564nm和610nm处,其中在610nm发射处Pr³⁺的猝灭浓度为0.50 mol%;LuAG:Eu荧光粉在382nm,394nm和466nm等处出现较强激发峰,发射峰位于 592 nm,610nm和710nm等处,Eu³⁺的粹灭浓度10.00mol%;LuAG:Cr荧光粉的激发峰位于458 nm和575 nm处,发射峰位于565 nm,677 nm和704 nm处,当Cr³⁺掺杂时,没有出现明显的浓度猝灭现象。研究结果表明,Sm³⁺,Pr³⁺,Eu³⁺,Cr³⁺四种离子分别掺杂的LuAG荧光粉在蓝光区域内均出现了较强激发峰,且在橙光和红光区域出现了较强的发射峰,说明荧光粉均可以与InGaN蓝光芯片相匹配,并能发射橙光和红光。通过微波辅助溶液燃烧法制备了不同浓度Sm³⁺,Pr³⁺,Eu³⁺,Cr³⁺分别与Ce³⁺共掺杂的LuAG荧光粉,其中,在Sm³⁺,Pr³⁺和Cr³⁺分别与Ce³⁺共掺杂的LuAG荧光粉的发射光谱中,除了有Ce³⁺离子的黄色特征发射峰外,在618nm,610nm和704 nm等处分别出现了Sm³⁺,Pr³⁺和Cr³⁺离子的特征发射峰。Ce³⁺和Sm³⁺,Pr³⁺,Cr³⁺之间存在以非辐射跃迁方式为主的能量传递,能量从Ce³⁺的5d激发态分别传递给Sm³⁺的4G5/2能级、Pr³⁺的3P0能级和Cr³⁺的4T2g能级。Sm³⁺,Pr³⁺和Cr³⁺离子的共掺杂增强了荧光粉的橙光和红光发射,降低了荧光粉的色温,当Sm³⁺,Pr³⁺和Cr³⁺离子的掺杂浓度分别为3.0 mol%,1.0 mol%和1.0 mol%时,荧光粉的色温降低幅度最大,分别从7221.94K降低至6772.77K,6837.40K和6785.31K。Eu³⁺离子的掺杂虽然也增加了红光发射,但是使Ce³⁺离子出现了严重的发光猝灭。本文采用微波辅助溶液燃烧法,简单高效地合成了颗粒分布均匀的稀土离子掺杂LuAG纳米荧光粉。通过改善制备工艺,增强了荧光粉的发光强度,同时通过离子共掺杂弥补了红光成分的缺失,降低了荧光粉的色温,所制备的荧光粉在发展高效高显色白光LED照明光源等方面有着潜在的应用前景。