Cr~(3+)、Yb~(3+)共掺杂LaSc_3(BO_3)_4近红外荧光粉的发光与器件性能

作者：邬金闽; 黄得财; 梁思思; 徐寿亮; 朱浩淼^*

来源：发光学报, 2021, 42(06): 793-803.

• 近红外荧光粉
• 3+/Yb3+共掺杂&apos
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• Cr3+/Yb3+共掺杂
• 能量传递
• 近红外荧光粉转换发光二极管

荧光粉转换型宽带发射近红外LED在食品检测、生物医药、安防监控等领域具有重要的应用价值。本工作介绍了一种具有宽带近红外发射的LaSc3（BO3）4∶Cr3+(LSB∶Cr3+)荧光粉,在460 nm蓝光激发下,其发射覆盖650～1 200 nm范围,半高宽达到170 nm。在此基础上,通过Yb3+共掺,有效提升了其发光性能,其中发射峰半高宽拓宽到223 nm,最高发光量子产率由14%提升至35%,发光热稳定性也得到显著提高。基于荧光粉的发光量子产率、荧光寿命和发光热稳定性等数据分析,发现Yb3+共掺杂对材料发光热稳定性的改善主要源于Cr3+与Yb3+之间的高效能量传递,并且Yb3+在基质材料中表现出更好的热稳定性。最后,将LSB∶Cr3+,Yb3+荧光粉与蓝光LED芯片结合,制备成近红外LED器件,在60 mA驱动电流下,近红外输出功率达16 mW。以上结果表明,LSB∶Cr3+,Yb3+荧光粉是一种潜在的近红外LED用发光材料。

• 单位
  中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所; 福建农林大学; 中国科学院福建物质结构研究所