综述：Eu2+激活白光LED及激光显示用红色荧光粉研究进展：高效基质筛选与创新结构设计

这篇综述系统阐述了Eu2+激活红色荧光粉在半导体照明（pc-LEDs）和激光显示（LDs）领域的研究进展，重点探讨了通过基质调控（nephelauxetic效应、晶体场效应和Stokes位移）实现宽带/窄带红光发射的机理，对比了氮（氧）化物与氧化物荧光粉的量子效率（EQE）、热稳定性等关键指标，为开发高性能荧光材料提供了理论指导。

　　

发光材料与发光机理

无机荧光材料由基质和激活剂（如Eu²⁺）构成，其发光源于电子跃迁。Eu²⁺的4f⁷-5d跃迁特性使其发射波长可通过三种效应调控：配体极化导致的nephelauxetic效应（ε_c）、晶体场分裂（ε_cfs）和声子耦合相关的Stokes位移（ΔS）。窄带发射需Eu²⁺处于高对称性格位，如立方相氮化物。

白光LED技术需求

当前主流方案为"蓝光LED芯片+荧光粉"（pc-LEDs），但红光组分不足导致显色指数（CRI）偏低。商用YAG:Ce³⁺黄粉缺乏红光，需补充K₂SiF₆:Mn⁴⁺等红光材料。相比之下，Eu²⁺激活体系具有更高的吸收截面和热稳定性，更适合高功率应用。

激光显示特殊要求

LDs显示需解决"绿光缺陷"问题，蓝光LD激发红/绿荧光粉方案更具性价比。理想红光材料需满足：610-660nm发射峰、40-80nm窄半高宽（FWHM）、>80%外量子效率（EQE）及耐激光热淬灭特性。Eu²⁺掺杂氮氧化物（如Sr[LiAl₃N₄]:Eu²⁺）展现出70nm FWHM和95%量子效率的优异性能。

材料体系性能对比

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  氮（氧）化物：高共价性导致强nephelauxetic效应，红移显著（如CaAlSiN₃:Eu²⁺发射650nm），但合成需高压条件

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  氧化物：成本低但斯托克斯位移大（如SrMoO₄:Eu²⁺发射620nm），热稳定性普遍较差

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  氟化物：窄带发射但易潮解（如KNaSiF₆:Mn⁴⁺）

未来发展方向

需突破窄带发射与热稳定性协同优化难题，开发新型氮化物固溶体基质；探索机器学习辅助高通量筛选；解决微米级荧光粉（mini-LEDs需求）的尺寸-亮度矛盾。Eu²⁺激活体系在色域覆盖（>110% NTSC）方面的优势，将推动超高清显示技术发展。