نظرًا للحاجة الملحة لمصدر ضوء مدمج لجهاز مطياف الأشعة تحت الحمراء القريب المحمول، تظهر مصابيح الصمامات الثنائية الباعثة للضوء المتحولة بواسطة الفسفور (pc-LED) إمكانات كبيرة. من بين ذلك، يُعتبر الفسفور النشط مع Cr³⁺ ذو الأشعة تحت الحمراء القريبة نظامًا ماديًا تنافسيًا بفضل كفاءته العالية وخصائص التعديل الطولي الموجي. ومع ذلك، تواجه الفوسفورات النشطة بـ Cr³⁺ المؤشرة حتى الآن مشكلة ضيق عرض نصف العرض الكامل (FWHM<150 نانومتر) وقصر طول موجة الانبعاث (λ_em<750 نانومتر). في هذا البحث، قمنا بتصميم وتصنيع فسفور جديد ذو هيكل جرانيت Na₂Lu₂Ga₄GeO₁₂∶Cr³⁺ (NLGG∶Cr³⁺) باستخدام استراتيجية استبدال مشترك［Na⁺-Ge⁴⁺］. تحت تحفيز ضوء أزرق بطول موجي 468 نانومتر، أظهر العينة المحسنة NLGG∶0.08Cr³⁺ انبعاثًا عريضًا بقمة عند 780 نانومتر وتغطية من 600 إلى 1100 نانومتر، بعرض نصف العرض الكامل 196 نانومتر وكفاءة كمية داخلية وخارجية (IQE، EQE) بنسبة 56٪ و22٪ على التوالي. أكدت التحليلات الطيفية وحسابات مجال البلورة أن الانبعاث العريض ناتج عن احتلال Cr³⁺ لمواقع Ga³⁺ الواحدة ذات قوة المجال البلوري المتوسطة. يمكن تحقيق تعديل مستمر لقمة الانبعاث من 742 إلى 790 نانومتر وعرض نصف العرض الكامل من 182 إلى 196 نانومتر عن طريق تغيير تركيز Cr³⁺. تم تحضير جهاز NIR pc-LED باستخدام هذا الفسفور ورقاقة ضوء LED أزرق، وعرض التطبيق المحتمل في التصوير الطبي الحيوي، الرؤية الليلية، والفحص غير المدمر.

فسفور الأشعة تحت الحمراء القريبة;انبعاث نطاق واسع;تخمير Cr³⁺;NIR pc-LED