广工大集成电路重点实验室（广工大ACSAMI同时具有宽的发射带宽和优异发光热稳定性）

广工大集成电路重点实验室（广工大ACSAMI同时具有宽的发射带宽和优异发光热稳定性）图3。荧光灯和制造的NIR-LED灯照亮的水果图像。图2。（a） NIR pc LED在不同驱动电流下的发光光谱，插图是制作完成的pc LED的照片。一个亮着的，还有一个带滤光片的。（b） 具有驱动电流的近红外输出功率和光电效率。近红外光谱分析技术以其方便、快速、无损等优点，在医学、生物成像、食品监测、夜视等领域得到了广泛的应用。近年来，研究人员提出将近红外光谱技术集成到手机和其他便携式设备中，以实现方便快捷的应用。在所有技术方案中，荧光粉转换发光二极管（pc-LED）的应用前景最好。该解决方案是用宽带近红外荧光粉覆盖最高效和商业化的蓝色LED芯片，并通过用蓝色LED芯片刺激荧光粉来实现宽带近红外发射。因此，迫切需要合适的宽发射带宽近红外荧光粉。氟化物具有相对较低的声子能量和弱电子−声子耦合（EPC）对与氧化物相比，cr3 的d跃迁有利于提高cr3 近红外发光性能。有研究人员报道了一种掺杂

导读：制备的荧光粉在700-1100 nm范围内显示宽带发射，半高宽（FWHM）为140 nm，峰值为853 nm。这些荧光粉还表现出优异的发光热稳定性。制作并测试了基于蓝光LED芯片的近红外发光二极管。

近年来，三价铬离子掺杂荧光粉在宽带近红外（NIR）荧光粉转换发光二极管（pc-LED）中显示出巨大的应用潜力。然而，开发一种具有宽发射带宽和优良发光热稳定性的近红外荧光粉仍然是一个巨大的挑战。在这里，作者展示了一种近红外荧光粉ScF3:Cr3 ，它可以同时满足这两个条件。相关论文以题目为“Trivalent Chromium Ions Doped Fluorides with Both Broad Emission Bandwidth and Excellent Luminescence Thermal Stability”发表在ACS Applied Materials Interface期刊上。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c01417?ref=pdf

近红外光谱分析技术以其方便、快速、无损等优点，在医学、生物成像、食品监测、夜视等领域得到了广泛的应用。近年来，研究人员提出将近红外光谱技术集成到手机和其他便携式设备中，以实现方便快捷的应用。在所有技术方案中，荧光粉转换发光二极管（pc-LED）的应用前景最好。该解决方案是用宽带近红外荧光粉覆盖最高效和商业化的蓝色LED芯片，并通过用蓝色LED芯片刺激荧光粉来实现宽带近红外发射。因此，迫切需要合适的宽发射带宽近红外荧光粉。

氟化物具有相对较低的声子能量和弱电子−声子耦合（EPC）对与氧化物相比，cr3 的d跃迁有利于提高cr3 近红外发光性能。有研究人员报道了一种掺杂Cr 3 的氟化物，具有优异的发光热稳定性（89.6%）、较高的内部量子效率（IQE=74%）和101 nm的半高宽，这表明掺杂Cr 3 的氟化物在近红外pc LED应用中具有巨大潜力。虽然已经报道了几种NIR-cr3 掺杂氟化物荧光粉，但它们的fwhm相对较窄。作为一种负热膨胀材料，ScF 3最近在上转换发光热增强方面受到热烈讨论，通过改变反应条件来调节ScF 3的形态，这是通过控制四方、正交和立方纳米晶体实现的。实际上，Cr 3 掺杂的ScF 3在激光材料领域已有报道。然而，其合成工艺和在近红外pc LED器件领域的应用至今尚未报道。

图1。不同氟源和镧系元素比例下ScF3形态演变的SEM图像。

图2。（a） NIR pc LED在不同驱动电流下的发光光谱，插图是制作完成的pc LED的照片。一个亮着的，还有一个带滤光片的。（b） 具有驱动电流的近红外输出功率和光电效率。

图3。荧光灯和制造的NIR-LED灯照亮的水果图像。

结果表明，近红外发光二极管可以产生很强的宽带近红外发射。这项工作不仅为近红外发光二极管的应用提供了一种有前途的荧光粉，而且对掺Cr3 氟化物发光性能的影响也具有重要的指导意义。（文：爱新觉罗星）

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