LED-Beleuchtungen für das Pflanzenwachstum bieten in Pflanzenfabriken eine notwendige und stabile Lichtumgebung für den Anbau von Kulturen. Allerdings besteht derzeit ein Problem, dass die spektrale Verteilung der in solchen Lampen verwendeten Leuchtstoffe nicht ausreichend mit dem Spektrum der Photosyntheseanforderungen übereinstimmt. Um eine LED-Lichtquelle zu entwickeln, die dem Vollspektrum-Anforderungsprofil des Pflanzenwachstums gerecht wird, verwendet diese Arbeit K₂CaPO₄F als Matrix mit Eu²⁺ als Aktivator und modifiziert diese durch schrittweises Dotieren mit B³⁺ und Ba²⁺, um Leuchtstoffe mit einem sichtbaren Vollspektrum-Emissionsbereich und roten sowie blauen Emissions-Hauptpeaks zu erhalten, die mit der relativen photosynthetischen Effizienzkurve (Hoover-Kurve) übereinstimmen. Die Phasenstruktur, photolumineszente Eigenschaften und das spektrale Steuerungsmechanismus werden systematisch untersucht. LED-Geräte werden montiert und Pflanzentests durchgeführt. Der ursprüngliche K₂CaPO₄F:Eu²⁺-Leuchtstoff zeigt eine breitbandige Doppel-Emission bei 490 nm (blaues Licht) und 655 nm (rotes Licht). Die Einführung von B³⁺ führt dazu, dass die Strukturbausteine [PO₄] hauptsächlich durch [BO₄] ersetzt werden, was lokale Gitterverzerrungen verursacht und die Besetzungswahrscheinlichkeit von Eu²⁺ an den [CaO₄F₂] Positionen erhöht, wodurch die Rotlicht-Emissionsintensität signifikant verstärkt wird; bei einer B³⁺-Menge x = 0,15 verstärkt sich das Rotlicht um das 1,69-fache. Die Substitution von Ca²⁺ durch Ba²⁺ mit einer Zugabemenge y ≤ 0,1 führt zur Bildung eines Festkörpers mit Löslichkeit, wobei die Blau-Emissionsspitze eine Blauverschiebung erfährt; bei y ≥ 0,15 bildet sich eine K₂CaPO₄F–K₂BaPO₄F-Kompositphase mit blauer Emissionsspitze bei 440 nm von K₂BaPO₄F:Eu²⁺, was die Verteilung des relativen Intensitätsverhältnisses der Vollspektrum-Emission des Komposit-Leuchtstoffs mit dem Wachstumsspektrum der Pflanzen hoch abstimmt. Die optimale Probe wird als LED-Modul für Pflanzenwachstum verpackt, dessen Emissionsspektrum mit der Hoover-Kurve hoch übereinstimmt. Ein Salatanbau-Experiment bestätigt, dass diese Lichtquelle ein normales Wachstum von Salat gewährleistet und den Beleuchtungsbedarf für den Innenanbau erfüllt.

Leuchtstoff;Eu²⁺-Dotierung;LED;Vollspektrum;Pflanzenwachstumslampe