高效且稳定的宽带近红外荧光粉Gd3MgGeGa3O12:Cr3+，适用于先进的磷光二极管（PC-LED）应用

《Advanced Optical Materials》：Highly Efficient and Stable Broadband NIR Phosphor Gd3MgGeGa3O12:Cr3+ for Advanced pc-LEDs Applications

宽带近红外磷光体Gd3MgGeGa3O12:Cr3+通过Mg2+–Ge?+共掺杂实现红移（716→805 nm），保持高发光强度（76%于400 K），量子效率达90%和33%，适用于夜视等领域

　　

摘要

宽带近红外（NIR）荧光体的开发对于推动下一代智能NIR荧光体转换发光二极管（pc-LED）作为光源的发展至关重要。在这项研究中，通过在Gd₃Mg_xAl_2-2xGe_xGa₃O₁₂:Cr³⁺中引入[Mg²⁺–Ge⁴⁺共替代，合成了一系列Cr³⁺激活的高效宽带NIR荧光体。[Mg²⁺–Ge⁴⁺的替代导致晶体场强度降低，发射峰从716纳米红移至792纳米，同时晶体场分布变得不均匀，半高宽（FWHM）从88纳米增加到156纳米。尽管发射光谱发生红移，但发光强度基本保持不变。通过优化掺杂比例，最终得到的Gd₃MgGeGa₃O₁₂:0.07Cr³⁺样品具有更长的发射波长（805纳米），其内部量子效率（IQE）达到90%，外部量子效率（EQE）达到33%，并且在400 K时的发光强度仍比300 K时高76%。制备的NIR pc-LED（Gd₃MgGeGa₃O₁₂:0.07Cr³⁺）在25 mA电流下的光电转换效率高达21%，有效证明了这些荧光体在夜视、无损检测、快速识别等相关领域的实际应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。