本文由兰州大学王育华团队受邀撰写！
荧光粉转换发光二极管(pc-LEDs)由于具有节能、环保、紧凑、耐用等优异特性，受到了学术界和工业界的广泛研究，是下一代照明和显示技术不可缺少的固态光源。而随着荧光粉技术的不断进步，开发同时具有高外量子效率(EQE)和优异热稳定性的荧光粉既是要求也是挑战。近年来，氮化物荧光粉材料因其优异的发光性能、高量子效率、热稳定性和化学稳定性而倍受关注。其中的Sr2Si5N8:Eu2+红色氮化物荧光粉材料具有优异的光谱性能和发光亮度，但其要想作为一种可以应用于实际器件中的高效可靠光转换材料，还需要进一步提高其发光热稳定性。
二、文章简介：
针对上述问题，兰州大学王育华课题组通过稀土离子共掺成功提升了Sr2Si5N8:Eu2+的热稳定性，得到了同时具有优异发光亮度和高热稳定性的红色荧光粉材料。相关研究成果发表于Advanced Functional Materials上。
图1. 高亮度高热稳定性红色发光材料的结构与性能（图形摘要）。
该工作分别将三价稀土离子Ln3+(Ln=Dy, Ho, Er, Tm, Nd, Pr)共掺杂到Sr2Si5N8:Eu2+晶格中，形成Sr2Si5N8:Eu2+, xLn3+(Lnx-258, 0≤x≤0.05)。多种材料表征技术和分析证明了稀土离子在晶体结构中的成功掺入和发光性能的调控。其中的Dy0.01-258样品具有78.6%的高外量子效率(EQE)。更重要的是，x = 0.01的Dy3+共掺杂显著提高了荧光粉在高温下的发光热稳定性，Dy0.01-258样品在200℃时的发光强度可维持在室温的94.7%，如图2。热释光光谱表明，x = 0.01的Dy3+共掺杂导致的缺陷引入了陷阱能级，这可以显著补偿Eu2+在高温下的发光，如图2。同时，阴极发光(CL)mapping图和光谱分析等表明该氮化物荧光粉也具有应用于场发射显示器的优秀潜力，如图3。基于其出色的 EQE 和热稳定性数据，这种氮化物荧光粉是用于pc-LEDs 的顶级发光材料。
图2. a,b) Dy0-258,Ln0.01-258 和 Ln0.05-258的热猝灭曲线；c,d) Dy0-258,Ln0.01-258和 Ln0.05-258 (Ln = Dy,Ho,Er,Tm,Nd 和 Pr)的热释光光谱。
图3. a) Dy0.01-258样品颗粒的 SEM 图像和 b) CL mapping；Dy0.01-258样品 c) 在不同加速电流（50-100 mA，固定加速电压：5 kV）和 d) 在不同加速电压（5-12 kV，固定加速电流：50 mA）下的 CL 光谱，插图分别为加速电流和加速电压增加时的 CL 强度变化。
四、结论与展望：
该工作为提升荧光粉材料的热稳定性找到一种有依据且有效的材料设计方法，对高亮度高热稳定性发光材料的研发具有启发性意义。
感谢国家自然科学基金联合基金重点项目（U1905213）的资助。