一种铝掺杂氮化硅材料和铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料及其制备方法

• 摘要：

  本发明涉及一种铝掺杂氮化硅材料和铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料及其制备方法,所述铝掺杂氮化硅材料的制备方法包括:将硅粉和铝粉混合后置于氮气气氛中,在1300~2000 ℃下反应2~48小时,得到铝掺杂氮化硅材料;所述硅粉和铝粉的摩尔比为2000:1~20:1.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201910869666.3

• 申请日期：

  2019.09.16

• 公开/公告号：

  CN110627024A

• 公开/公告日：

  2019-12-31

• 发明人：

  祝迎春 沈冬燚

• 申请人：

  中国科学院上海硅酸盐研究所

• 主分类号：

  C01B21/068(2006.01),C,C01,C01B,C01B21

• 分类号：

  C01B21/068(2006.01),C09K11/59(2006.01),H01L33/50(2010.01),C,H,C01,C09,H01,C01B,C09K,H01L,C01B21,C09K11,H01L33,C01B21/068,C09K11/59,H01L33/50

• 主权项：

  1.一种铝掺杂氮化硅材料的制备方法,其特征在于,将硅粉和铝粉混合后置于氮气气氛中,在1300~2000 ℃下反应2~48小时,得到铝掺杂氮化硅材料;所述硅粉和铝粉的摩尔比为2000:1~20:1. 2.一种铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料的制备方法,其特征在于,将硅粉、铝粉和氧化铕混合后置于氮气气氛中,在1300~2000 ℃下反应2~48小时,得到铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料;所述硅粉和铝粉的摩尔比为2000:1~20:1,所述硅粉中硅元素和氧化铕中铕元素的摩尔比为1000:1~30:1. 3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述氮气气氛的流速为50~1000ml/分钟,且压力维持在0.8~4 atm之间. 4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述混合为在惰性气氛中进行球磨混合;所述球磨混合的转速为100~400转/分钟,时间为2~4小时. 5.一种根据权利要求1所述的制备方法制备的铝掺杂氮化硅材料,其特征在于,所述铝掺杂氮化硅材料为Al掺杂的α-Si3N4微米带,Al元素的原子百分比为0.05%~5.75%. 6.根据权利要求5所述的铝掺杂氮化硅材料,其特征在于,所述铝掺杂氮化硅材料的光学带隙为2.30~2.95 eV;所述Al掺杂的α-Si3N4微米带的尺寸为10~200 μm*0.5~5 μm*0.01~0.5 μm. 7.一种根据权利要求2所述的制备方法制备的铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料,其特征在于,所述铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料中Al元素的原子百分比为0.05%~5.75%,Eu元素的原子百分比为0.01%~3.50%. 8.根据权利要求7所述的铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料,其特征在于,所述铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料在波长420~460 nm的蓝光激发下呈现出500~800 nm的宽带发光. 9.一种调节铝掺杂氮化硅材料光学带隙的方法,其特征在于,选用硅粉和铝粉作为原料粉体并混合后,再置于氮气气氛中进行反应制备铝掺杂氮化硅材料,通过控制硅粉和铝粉的摩尔比为2000:1~20:1以使得铝掺杂氮化硅材料的光学带隙在2.30~2.95 eV之间可控. 10.一种白光LED的制备方法,其特征在于,将权利要求7或8所述的铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料和粘结剂混合后涂敷在蓝光芯片表面并干燥,得到所述白光LED;所述铝掺杂氮化硅基橙红色荧光材料和粘结剂的质量比为0.3:1~0.1:1.