Nahinfrarot-Phosphor-konvertierte Leuchtdioden (NIR pc-LEDs) sind kompakte Lichtquellen mit breitem Anwendungsspektrum im Bereich der Nahinfrarotspektroskopie. Die Entwicklung effizienter und stabiler Nahinfrarot-Phosphore stellt jedoch eine große Herausforderung dar. Diese Studie berichtet über einen hocheffizienten und thermisch stabilen Granat-Nahinfrarot-Phosphor Cr³⁺-ionenaktiviert in Gd₃Ga₅O₁₂ (GGG:Cr). Bei Anregung mit blauem Licht bei 450 nm deckt die Nahinfrarot-Emission den Bereich von 620 bis 1100 nm ab, mit einem Maximum bei 740 nm, einer Halbwertsbreite von 97 nm und einer internen Quanteneffizienz von 54,6 %. Gleichzeitig zeigt der Phosphor eine hervorragende thermische Stabilität, wobei die integrierte Emissionsintensität bei 425 K 106 % der Raumtemperatur entspricht (106%@425 K) und ein negatives thermisches Auslöschverhalten aufweist. Durch eine Co-Dotierungsstrategie mit Nd³⁺-Yb³⁺-Seltenen-Erden-Ionen wurde eine effektive Erweiterung des Nahinfrarot-Emissionsspektrums und eine Steigerung der thermischen Stabilität erzielt (115%@425 K). Schließlich wurde das Zielmaterial mit einem blauen Chip kombiniert, um ein Nahinfrarot-LED-Gerät herzustellen, das bei einem Strom von 320 mA eine maximale Ausgangsleistung von 55,5 mW und eine photoelektrische Umwandlungseffizienz von ca. 6 % erreicht. Die Ergebnisse zeigen, dass der GGG:Cr, Nd, Yb Granat-Phosphor ein vielversprechendes Material für Hochleistungs-Nahinfrarot-LED-Lichtquellen ist.

Chrom; breitbandiger Nahinfrarotbereich; Granatstruktur; thermische Stabilität; Nahinfrarot-LED