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高热稳定性近红外荧光粉BaY2Al2Ga2SiO12:Cr3+的合成及发光性质

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近年来,近红外荧光粉转换发光二极管(NIR pc-LED)在夜视、生物成像和无损检测等领域引起了广泛关注.然而,获得兼具高量子效率和优异热稳定性的近红外荧光粉仍然是一个巨大挑战.本文利用高温固相法合成了一种新型近红外荧光粉BaY2Al2Ga2SiO12:Cr3+(BYAGSO:Cr3+),并系统研究了材料的结构和发光性质.在440 nm蓝光激发下,BYAGSO:Cr3+荧光粉的发射光谱在650～850 nm范围内呈现锐线和宽带的混合发射,源于Cr3+:2E→4A2自旋禁戒跃迁和4T2→4A2自旋允许跃迁发射.该近红外发光表现出可观的量子效率和良好的热稳定性,最优化样品的外量子效率可达30.3％,在200℃时样品的发光强度可保持其在室温时强度的99％.通过将BYAGSO:Cr3+荧光粉与450 nm蓝光LED芯片结合,我们封装了一个NIR pc-LED器件.该器件在300 mA驱动电流下,输出功率为70.83 mW;在20 mA驱动电流下,光电转换效率为11.20％.研究结果表明,BY-AGSO:Cr3+在NIR pc-LED领域具有良好的应用前景.
Near-infrared Phosphor BaY2Al2Ga2SiO12:Cr3+ with Excellent Thermal Stability and Considerable Quantum Efficiency

near-infrared emissionCr3+thermal stabilityquantum efficiencyNIR pc-LED

袁玮鸿、庞然、张粟、张洪杰

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中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室,吉林长春 130022

中国科学技术大学应用化学与工程学院,安徽合肥 230026

近红外发射 Cr3+ 热稳定性 量子效率 荧光粉转换发光二极管

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金吉林省科技发展计划

520723645190230522175169YDZJ202302CXJD065

2024

10.37188/CJL.20230296

发光学报
中国物理学会发光分会,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

发光学报

CSTPCD北大核心
影响因子：1.301
ISSN：1000-7032
年,卷(期)：2024.45(2)
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