Cr3+/Yb3+共掺杂Li3Cs2Sr2B3P6O24荧光粉的近红外发光增强及其光谱学应用

【编辑推荐】研究人员通过Yb3+共掺杂策略显著提升Li3Cs2Sr2B3P6O24:Cr3+荧光粉性能，实现Yb3+发射强度61倍提升，量子效率从33.7%增至50.6%，并开发出具有1.93% K?1高灵敏度的比率型温度传感材料，为夜视成像与非破坏性分析提供新型NIR pc-LED解决方案。

　　

这项突破性研究首次开发出Cr³⁺/Yb³⁺共掺杂的Li₃Cs₂Sr₂B₃P₆O₂₄(LCSBPO)荧光粉体系。在450纳米蓝光激发下，最佳配比的LCSBPO:0.1Cr³⁺,0.02Yb³⁺展现出惊人的900-1150纳米近红外(NIR)发射带，源自Yb³⁺的²F_5/2→²F_7/2斯塔克分裂跃迁。

通过精妙的能量传递设计，Yb³⁺发射强度较单掺杂体系暴涨61倍，整体发光性能提升3倍，内部量子效率(IQE)从33.7%飞跃至50.6%。尽管120℃时发光热稳定性仅剩39.5%，但Cr³⁺与Yb³⁺差异化的热响应特性，竟意外催生出灵敏度达1.93% K^?1(30℃)的比率型光学温度计。

研究人员还将该材料与450纳米蓝光LED芯片集成，成功制备出NIR pc-LED器件。这种"荧光转换型近红外发光二极管"在夜视成像领域表现抢眼，其独特的宽谱发射特性更在食品检测、文物鉴定等非破坏性分析场景展现出巨大潜力，为下一代NIR光源开发提供了全新思路。