Das rot leuchtende CaAlSiN₃-Phosphor, coaktiviert mit Eu²⁺ und Mn²⁺, wurde mittels Festphasenreaktion in einer N₂-Umgebung hergestellt. Seine lumineszenten Eigenschaften, Bandlücke und thermische Stabilität wurden ausführlich mit Anregungs-, Emissions- und Diffusreflexionsspektren untersucht. Unter Anregung mit blauem Licht bei 450 nm zeigt CaAlSiN₃∶Eu²⁺ ein breites Emissionsband, verursacht durch den Übergang von Eu²⁺ von 4f⁶5d zu 4f⁷. Analog zeigt CaAlSiN₃∶Mn²⁺ ein breites Emissionsband mit Zentrum bei 628 nm, das durch den Übergang von Mn²⁺ von ⁴T₁ (⁴G) zu ⁶A₁ (⁶S) verursacht wird. Wenn Mn²⁺ in CaAlSiN₃∶Eu²⁺ dotiert wird, führt die Energietransfer- und Gemeinemsision zwischen Mn²⁺ und Eu²⁺ zu einer deutlichen Steigerung der Photolumineszenzintensität von Eu²⁺. Darüber hinaus zeigt CaAlSiN₃∶Eu²⁺, Mn²⁺ eine gute thermische Stabilität und hohe Quanteneffizienz mit einer Auslöschtemperatur von über 300 ℃ und einer internen Quantenausbeute von etwa 84,9 %. Ein Weißlicht-LED wurde durch Kombination von CaAlSiN₃∶Eu²⁺, Mn²⁺, LuAG∶Ce³⁺ und einem blauen Chip hergestellt, mit einer Farbtemperatur von 3009 K unter warmweißem Licht, CIE-Koordinaten (0.4223, 0.3748) und einem Farbwiedergabeindex Ra von 93,2. CaAlSiN₃∶Eu²⁺, Mn²⁺ zeigt ein großes Anwendungspotential als rotes Phosphor für Weißlicht-LEDs.

Energietransfer; Siliziumnitrid; CaAlSiN₃∶Eu²⁺, Mn²⁺; rotes Phosphor