Ce3+/Mn2+共掺杂CaLu2Al4SiO12荧光粉的双波段发射调控及其高显色白光LED应用

本文推荐一种新型Ce3+/Mn2+共掺杂CaLu2Al4SiO12石榴石荧光粉，通过能量转移（ET）实现530 nm绿光与605 nm红光双波段发射，外量子效率（EQE）达53%。该材料可显著提升白光LED的显色指数（CRI=75.7）和发光效率（71.7 lm/W），为健康照明提供低成本单组分解决方案。

　　

Highlight

成功合成Ce³⁺/Mn²⁺共掺杂CaLu₂Al₄SiO₁₂石榴石荧光粉，其双发射峰分别位于530 nm（绿）和605 nm（红）。通过稳态/瞬态光谱分析证实Ce³⁺→Mn²⁺高效能量转移，优化后材料在450 nm激发下外量子效率（EQE）达53%。

Results and discussion

XRD显示所有样品均与Lu₃Al₅O₁₂标准卡片匹配（图S1），Rietveld精修证实Mn²⁺成功占据Ca²⁺位点。Mn²⁺发射受晶格声子/缺陷影响更显著，高温下热淬灭效应强于Ce³⁺。

Conclusions

该双发射荧光粉通过Mn²⁺的⁴T₁→⁶A₁跃迁实现红光补偿，与蓝光LED封装后兼具高显色性（CRI 75.7）和发光效率（71.7 lm/W），为下一代健康照明器件提供理想候选材料。