隨著科技的進(jìn)步，近紅外（NIR）光在生物醫(yī)學(xué)成像、光通信和夜視技術(shù)等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛,。然而，現(xiàn)有的近紅外熒光粉在波長范圍和效率上仍存在局限性,，尤其在近紅外二區(qū)（900-1700 nm）的熒光粉研究相對較少。這一領(lǐng)域的研究空白不僅限制了相關(guān)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,，也阻礙了高性能近紅外發(fā)光二極管（pc-NIR-LEDs）的實現(xiàn),。因此，開發(fā)新型,、高效的近紅外二區(qū)熒光粉成為當(dāng)前研究的熱點,。Cr³⁺離子在弱晶體場基質(zhì)中呈寬帶可調(diào)近紅外發(fā)射,，且其可見光區(qū)的寬吸收帶能很好匹配藍(lán)光或紅光芯片激發(fā),，同時在發(fā)光效率和熱穩(wěn)定性方面相對有明顯優(yōu)勢。因此,，Cr³⁺激活熒光粉成為構(gòu)建pc-NIR-LEDs的主流方案,，也是近年來LED用光轉(zhuǎn)換材料的研究熱點之一。

在氮氣和空氣中制備的0.9%Cr³⁺摻雜SrLaGa₃O₇熒光粉

在450和610 nm波長光激發(fā)下的發(fā)射光譜

材料學(xué)部功能晶體材料創(chuàng)新團隊團隊提出了一種新型Cr³⁺摻雜的SrLaGa₃O₇近紅外二區(qū)熒光粉,。通過將Cr³⁺替代SrLaGa₃O₇中四配位Ga³⁺,，合成了具有寬帶發(fā)射特性的SrLaGa₃O₇:Cr³⁺近紅外二區(qū)熒光粉。合成的SrLaGa₃O₇:0.9%Cr³⁺熒光粉的半峰全寬(FWHM),、峰波長,、內(nèi)量子效率(IQE)和熱活化能(ΔE)分別為194 nm、1167 nm,、76.12%和0.269 eV,。Sc³⁺取代Ga³⁺增強了SrLaGa₃O₇:Cr³⁺熒光粉的發(fā)光性能，0.9%Cr³⁺/3%Sc³⁺共摻雜的SrLaGa₃O₇熒光粉的峰值波長為1208 nm, IQE為92.78%,，ΔE為0.285 eV,。此外，在空氣中燒結(jié)過程誘導(dǎo)Cr³⁺向Cr⁴⁺轉(zhuǎn)變,，形成SrLaGa₃O₇:0.9%Cr⁴⁺熒光粉,，其峰值波長為1270 nm，頻寬為305 nm,。并對0.9%Cr³⁺/3%Sc³⁺共摻SrLaGa₃O₇熒光粉在pc-NIR-LED中的潛在應(yīng)用進(jìn)行了評價,。

上述成果以“Broadband NIR-Ⅱ emission generated by tetrahedral Cr³⁺/Cr⁴⁺ in SrLaGa₃O₇”為題,，近期發(fā)表在國際知名期刊《Laser & Photonics Reviews》上。齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）材料學(xué)部2023級碩士研究生沈曉娜為文章第一作者,，功能晶體材料創(chuàng)新團隊楊玉國副研究員和王旭平研究員為文章通訊作者,。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金項目，山東省泰山學(xué)者計劃,、山東省自然科學(xué)基金項目和齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）科教產(chǎn)項目的支持,。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lpor.202401212