Die Verwendung von fluoreszierenden Materialien wie seltenerd-dotierten Materialien, organischen Farbstoffen und Quantenpunkten zur Fluoreszenz-Temperatursensorik ist in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Biomedizin und Lebensmittellagerung von großer Bedeutung. Unter ihnen zeichnen sich anorganische Halogenid-Perowskit-Quantenpunkte (PeQDs) durch hohe Quantenausbeute und starke Temperaturabhängigkeit aus und zeigen großes Anwendungspotenzial im Bereich der Fluoreszenz-Temperatursensorik. Allerdings haben PeQDs nur einen photolumineszenten (PL) Peak, dessen Intensität und Position leicht durch Konzentration und Größe beeinflusst werden, wodurch die Genauigkeit der Temperaturmessung mit nur einem PL-Peak gering ist. In dieser Arbeit schlagen wir eine neue Temperatur-Sensormethode vor, die aus einem Mikrokugelresonator-Array (MCA) gekoppelt mit einer PeQDs-Filmstruktur (MCA/PeQDs) besteht und die temperaturabhängige PL-Peak-Intensitätsverhältnis zwischen der MCA/PeQDs-Struktur und dem PeQDs-Film zur Temperaturmessung nutzt. Diese Struktur erhöht die spontane Emissionsrate durch den durch Flüstermodus-WGW (WGMs) verstärkten Purcell-Effekt im Mikrokugelresonator und unterdrückt den phonon-assistierten Lösch-Effekt, wodurch eine verbesserte Fluoreszenzverstärkung von PeQDs erreicht wird. Die Ergebnisse zeigen, dass im Bereich von 223～373 K, bei einer PeQDs-Konzentration von 0,1316 mg/mL und einem Mikrokugelresonatordurchmesser von (19±1) μm, die absolute Empfindlichkeit (S_a) und relative Empfindlichkeit (S_r) jeweils 0,75 K^-1 bzw. 1,95%·K^-1 erreichen können. Diese Arbeit überwindet die niedrige Genauigkeit der Temperatursensorik mit nur einem PL-Peak und eröffnet neue Anwendungen für fluoreszierende Materialien in Hochleistungs-Fluoreszenz-Temperatursensoren.

Temperatursensorik; Mikrokugelresonator; Anorganische Halogenid-Perowskit-Quantenpunkte; Fluoreszenzverstärkung