用于宽带近红外光控LED应用的能量转移增强型Cr3+/Ni2+共掺杂钽酸盐荧光粉

《Inorganic Chemistry Frontiers》：Energy-transfer enhanced Cr3+/Ni2+ co-doped tantalate phosphors for broadband NIR pc-LED applications

近红外发光材料Mg?LaTaO?:Cr3+,Ni2+通过高温固相法合成，在468nm激发下呈现700-1600nm宽谱发射，Cr3+→Ni2+能量转移效率79%，发射强度提升2.85倍，热稳定性优异（423K保留87%发射）。与460nm蓝光芯片集成成功开发近红外pc-LED，应用潜力包括医疗成像、信息加密等领域，共掺杂策略有效解决蓝光激发Ni2+难题，提供宽带NIR pc-LED新设计范式。

　　

近红外（NIR）发光材料因其在光学成像、光学温度传感、无损检测等领域的优异性能而备受关注。本文介绍了一种近红外（NIR）材料Mg₂LaTaO₆(MLTO):Cr³⁺,Ni²⁺，该材料采用高温固态法合成。当在468 nm处激发时，该材料表现出700至1600 nm的宽带发射，半高宽（FWHM）为1232 cm^?1。Cr³⁺向Ni²⁺的能量转移（ET）显著增强了Ni²⁺的发射，使其在1336 nm处的强度提高了2.85倍，能量转移效率达到了79%。该材料还具备出色的热稳定性，在423 K时仍能保持87%的发射强度。通过将这种荧光粉与460 nm蓝光芯片结合，成功制备出了近红外光敏场效应晶体管（NIR pc-LED），显示出在医学成像、信息加密、有机化合物识别和水果新鲜度检测等领域的应用潜力。Cr³⁺和Ni²⁺的共掺杂策略有效解决了Ni²⁺难以被蓝光激发的难题，为基于蓝光LED芯片的宽带NIR pc-LED的开发提供了一种新的设计思路。