摘要
現在の白色LEDは主に青色チップを用いて黄色発光体YAG∶Ce3+を励起して実現されているが、スペクトル中に十分な赤色成分が欠如しているため、光源は通常、色再現性が悪いという問題がある。したがって、長波長蛍光材料（> 600 nm）の応用は高品質な白色LED照明の実現に特に重要である。Ce3+の配位構造がバンド構造/電子構造に及ぼす影響をより深く理解し、Ce3+イオンをドープした長波長蛍光材料の設計開発を指導するため、本研究では第一原理計算を用い、一般化勾配近似（GGA）内密度汎関数理論（DFT）によりY‐Si‐N‐O系蛍光材料Y2Si3N4O3∶Ce3+、Y4Si2N2O7∶Ce3+、およびY3Si5N9O∶Ce3+の結晶およびバンド/電子構造特性を詳細に研究し、実験結果と合わせて結晶・バンド/電子構造とCe3+の発光特性との内在的関係を分析した。研究結果は、Ce3+イオンをドープした長波長蛍光材料の設計開発において、高い窒素含有量、短いCe—N配位結合、低対称性配位構造特性を持つ酸窒化物材料に注目して選別することが重要であることを示している。
关键词
LED照明表示; Ce3+イオン長波長発光; 第一原理計算; 結晶構造; バンド/電子構造
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