Nahinfrarot-Fluoreszenzpulver sind entscheidende Materialien zur Realisierung effizienter Leuchtdiode (pc-LED)-Lichtquellen mit effektiver Fluoreszenzumwandlung. Die Entwicklung von Nahinfrarot-Fluoreszenzpulvern mit längerer Emissionswellenlänge, breiterer Emissionsbandbreite und einfach einstellbarem Spektrum bleibt jedoch eine wichtige Herausforderung. In dieser Studie wurde durch Festphasenhochtemperatursynthese eine Reihe von Chrom (Cr3+)-dotierten Mischphasen- Aluminium-/Silikat-Mullit- (Al4+2zSi2-2zO10-z:Cr3+) Fluoreszenzpulvern mit festen Lösungseigenschaften hergestellt; außerdem wurde die Lumineszenzeigenschaft von Cr3+ an Oktaeder［CrO6］- und Tetraeder［CrO4］-Gitterplätzen aufgedeckt und durch Konzentrationsregelung Spektralverschiebung und -verbreiterung erreicht. Die Variation des Aluminium-/Silikat-Verhältnisses ermöglicht die Spektraleinstellung. Durch weitere Anpassung der Cr3+-Dotierungskonzentration wurde eine markante Rotschiebung des Spektrums (785→850 nm) aufgrund der konzentrationsbedingten Löschung der Oktaederlumineszenz durch ioneninduzierten Austausch festgestellt. Bei 405-nm-Anregung emittierte das optimierte 1,6/1-Mullit:Cr3+-Musterpulver ein Emissionsspektrum im Bereich von 695 bis 950 nm, dessen Halbwertsbreite (FWHM) 190 nm erreichte. Dieser Emissionsvorgang stammt aus Übergängen, wie dem <4>T2g→<4>A2 und <2>EG→<4>A2g-Transitionen von Cr3+ im Oktaeder unter mittlerem Kristallfeld () und der <4>T2g→<4>T1g-Transition von Cr3+ im Tetraeder unter schwachem Kristallfeld (). Zusätzlich behielt das Pulver bei 423 K 63% seiner Raumtemperaturlumineszenzintensität. Die interne Quanteneffizienz und die externe Quanteneffizienz des Pulvers betrugen 53% bzw. 24%, was darauf hindeutet, dass dieses Material ein vielversprechendes breitbandiges Nahinfrarot-Fluoreszenzpulver ist.

Cr3+-Dotierung; Nahinfrarot-Fluoreszenzpulver; Kristallfeld; Nahinfrarot-LED