本项目主要针对目前sol-gel领域具备挑战性的难点－重金属离子以及稀土离子掺杂的sol-gel制备。重金属离子和稀土离子的前驱体在溶液中普遍存在水解过快而很难螯合，针对这个难题，我们设计新型的具备比硅更容易反应的 AlPO4溶胶凝胶玻璃，通过螯合剂对稀土以及重金属离子的初期螯合，最后掺杂进入该体系中。运用核磁共振的先进手段跟踪检测溶胶凝胶过程的反应，探索溶胶凝胶工艺参数（温度，水解条件，PH以及热处理工艺等）对玻璃结构以及稀土发光性能的影响。

　　8）AlPO4介孔玻璃激光染料掺杂及发光特性研究，国家自然科学基金

　　负责人：张龙　  执行期限：2011.1~2013.12

　　面向激光和先进光学应用，进行激光染料掺杂是微介孔材料当前和未来重要研究发展方向，可望实现激光染料高浓度致密（无团聚）填充，有望突破染料激光难以实现高效率、高稳定性、长寿命的技术 “瓶颈”。本项目以我们近年发展的高比表面积、透明介孔磷酸铝玻璃作为载体，开展激光染料掺杂研究。运用多种结构分析手段研究激光染料先驱体与介孔玻璃载体间的相互作用，系统研究介孔结构、孔径大小和尺度分布、比表面积、染料先驱体的化学修饰溶剂、以及染料浸染和固化工艺参数（温度、时间、pH值）等对激光染料掺杂和发光性能影响，优化激光染料掺杂AlPO4基-介孔玻璃制备方案，实现激光染料的高浓度致密（化学键合）无团聚掺杂，发展新型高效、高功率、高稳定性的固体激光染料增益介质（及载体），这对进一步推动光电子领域（尤其是固体染料激光器、传感器、光太阳能电池等）的发展有重要意义。

　　9）氮化物荧光衬底－掺杂？-Ga2O3晶体的生长与性能研究 国家自然科学基金

　　负责人 夏长泰　  执行期限：2007-1-1~2009-12-31

　　β-Ga2O3 晶体是一种新型透明氧化物导体， 并且与GaN的晶格失配率仅为1.9%，如用？-Ga2O3晶面直接氮化则可实现与GaN晶格的完全匹配，是一种有发展前途的新型GaN基蓝－紫光LED衬底材料。目前流行的白光LED的发光结构都是利用LED和萤光体的组合，日亚化学(Nichia)利用蓝光LED照射一层YAG萤光物质以产生与蓝光互补的555nm波长黄光的组合，而豊田合成(Toyoda Gosei)与东芝所共同开发的白光LED，则采用紫外光LED与萤光体组合的方式。本项目首次提出通过稀土离子或过渡金属离子掺杂来获得一种新型GaN基LED的荧光衬底材料。采用这种新型荧光衬底来制作白光LED，其原理是利用荧光衬底所发的光与LED所发的光的组合而成白光，不再需要传统的磷光体， 将更节省能源、降低制造成本及复杂度。

　　10）新型荧光衬底掺杂ScAlMgO4单晶的生长与性能研究 国家自然科学基金

　　负责人 周国清　　　 执行期限：2008年1月~2010年12月

　　针对目前荧光粉涂敷制得的白光LED存在寿命短、光效低和成本高的关键性问题开展研究，本项目提出采用一种新型荧光衬底白光LED发光结构，来取代传统的荧光粉体，制备出结构更简单、效率更高和成本更低的白光LED。

　　其关键思想和实现方法是制备出稀土或过渡金属离子掺杂的ScAlMgO4单晶荧光衬底，利用LED发出的光与荧光衬底产生的光组合形成白光。ScAlMgO4是目前受到国内外广泛关注的一种新型GaN和ZnO基发光器件用衬底材料，它与GaN和ZnO的晶格失配率分别仅为1.8%和0.09%，不仅具有理想的结构、稳定的物化性能，而且与GaN、ZnO热膨胀系数匹配更好。特别是，ScAlMgO4独特的结构解决了现有衬底如Al2O3、Si、SiC、ZnO、LiAlO2等难以实现稀土离子（如Ce3+、Eu3+等发光离子）掺杂的难题。本项目的成功实施，有望在新型荧光衬底发光结构的白光LED上形成一条新的技术路线。

　　11）1.5微米波段新型高效谐振泵浦Er：GYSO激光晶体的研究 国家自然科学基金重大研究计划培育项目

　　负责人：赵广军 执行期限：2010.01~2012.12