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摘要
近红外荧光转换型发光二极管(pc-LED)在光谱分析、生物成像、夜视照明等领域有重要应用价值，得到了人们的广泛关注。本文采用高温固相法制备了一系列Ca2TbHf2Al3O12:Ce3+,x Cr3+(CTHAO:Ce3+,x Cr3+)近红外荧光材料，通过粉末XRD表征结合结构精修技术确定制备的CTHAO:Ce3+,x Cr3+为纯相石榴石结构。在该样品中，Tb3+作为基质组成，与掺杂离子Ce3+共同作为Cr3+离子的敏化剂，三者之间存在多种能量传递效应，通过光谱及荧光寿命表征证实存在Ce3+→Tb3+、Ce3+→Cr3+、Tb3+→Cr3+的能量传递过程；重点分析了Tb3+向Cr3+的能量传递机制，以偶极-四极交互作用为主导，能量传递效率可达79.5%。CTHAO:Ce3+,0.02Cr3+在100℃时的近红外发射强度能保持初始强度的36%，计算得到活化能为0.30 eV。将该样品与410 nm芯片相结合制成器件，在驱动电流为200 m A时，近红外最大输出功率可达7.5 m W，光电转换效率为1.2%。本工作研究了通过多重能量传递提高Cr3+的发光，对于设计和开发Cr3+激发的高效近红外发光材料有一定的指导意义。
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