Rotlichtmaterialien haben wichtige Anwendungswerte in den Bereichen vollspektrale gesunde Beleuchtung, Pflanzenwachstum und Gesundheitswesen. Dennoch stellt die Entwicklung hochstabiler Breitband-Rotlichtmaterialien nach wie vor eine wichtige Herausforderung bei der Entwicklung von Leuchtstoffen dar. Aufgrund der äußeren Elektronenkonfiguration 6s² des Bi³⁺-Ions kann der Grad der Energiespaltung durch das lokale Kristallfeld gesteuert werden, was eine Steuerung der Emission im sichtbaren und nahinfraroten Bereich ermöglicht. In dieser Arbeit wurde erfolgreich Bi³⁺-Ion in die Doppelperowskit-Struktur LaSr₂SbO₆ eingedoppelt, wodurch ein breitbandiges orange-rotes Emissionslicht erreicht wurde. Es weist einen breiten Anregungsbereich von 300~450 nm auf, der gut mit kommerziellen nah-ultravioletten InGaN-Chips kompatibel ist. Bei einer Anregung von 370 nm liegt die Emissionswellenlänge von LaSr₂SbO₆∶Bi³⁺ bei 600 nm mit einer Halbwertsbreite von 108 nm. Feinstruktur-Charakterisierung und theoretische Berechnungen bestätigen, dass der optimale Dotierungsplatz für das Bi³⁺-Ion die La³⁺-Position ist. Durch die Zugabe von H₃BO₃-Flussmittel und eine Heteroionen-/Komponentenaustausch-Strategie kann die Lichteffizienz weiter optimiert, die Emissionsposition gesteuert und die thermische Stabilität der Emission verbessert werden. Nach Optimierung kann eine maximale Lichteffizienz von 46 % erreicht werden, mit einer maximalen roten Verschiebung der Emission von bis zu 43 nm. Das Material zeigt eine ausgezeichnete thermische Stabilität und weist im niedrigen Temperaturbereich von 77~300 K eine bemerkenswerte Anti-Thermal-Quenching-Leistung auf, wobei die Emissionsintensität bei 252 K 141 % der bei 77 K entspricht; im hohen Temperaturbereich von 298~523 K zeigt das Material ebenfalls eine gute thermische Stabilität, wobei die optimierte Emissionsintensität mit H₃BO₃ bei 423 K 76 % des Raumtemperaturwertes hält. Die oben genannten Leistungsoptimierungen werden hauptsächlich auf zwei Punkte zurückgeführt: (1) Die Zugabe von H₃BO₃-Flussmittel reduziert die Bildung der Nebenphase La₃SbO₇ und erhöht gleichzeitig die Kristallinität des Materials; (2) Heteroionen-Substitution induziert eine lokale Strukturmodulation um die Bi³⁺-Ionen. Diese Optimierungsstrategien bieten eine Referenz für die Entwicklung und Leistungsverbesserung von bismutaktivierten Rotlicht-Leuchtstoffen.

Rotlichtmaterialien; Bi³⁺-Dotierung; Doppelperowskit-Struktur; heterovalente Substitution