Effiziente Nahinfrarot-Emission des fluoridhaltigen NaHF2∶Cr3+ durch aktivatorinduzierte Zwischenbesetzung von Gitterzwischenräumen
摘要
Breitbandige Nahinfrarot-Phosphor-Umwandlungs-Leuchtdioden (pc-LED) als neuartige Festkörperlichtquelle haben in den Bereichen Nachtsichtbeleuchtung, Lebensmittelkontrolle, Bioimaging usw. breite Aufmerksamkeit erhalten. Dennoch stellt die effiziente Nahinfrarot-Emission weiterhin eine große Herausforderung dar. In dieser Arbeit wurde hydrothermal Natriumfluorid-Nahinfrarot-Phosphor NaHF2∶Cr3+ hergestellt, mit einem Emissionsmaximum bei 761 nm und einer Halbwertsbreite von ca. 112 nm, wobei die interne/äußere Quantenausbeute (IQE/EQE) bei 72,20 % bzw. 29,6 % liegt. Dichtefunktionaltheorie-(DFT)-Berechnungen und Kristallstrukturanalysen zeigten, dass Cr3+-Ionen in NaHF2-System Interstitielle einnehmen und ein stark verzerrtes Oktaeder［CrF6］bilden, was zur Aufhebung einiger paritätsverbotener Übergänge beiträgt und eine hohe Lumineszenzeffizienz des Phosphors ermöglicht. Durch Kombination des Phosphors NaHF2∶Cr3+ mit einem blauen InGaN-Chip wurde ein pc-LED-Gerät mit einer Nahinfrarot-Ausgangsleistung von 426,74 mW bei 300 mA hergestellt, mit Anwendungen im Bereich der Nachtsichtbildgebung. Diese Studie bietet auch neue Ideen zur Gestaltung hocheffizienter Cr3+-aktivierter Phosphoren für Nahinfrarot-Emissionen.
关键词
Phosphor-Konversions-LED; Nahinfrarot; NaHF2∶Cr3+; Nachtsichtbildgebung
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