Die fluoreszenzkonvertierenden kurzwellig-infraroten Leuchtdioden verfügen über Vorteile wie geringe Größe, niedrigen Energieverbrauch und lange Lebensdauer, was ihnen gute Anwendungsaussichten in aufstrebenden Bereichen wie zerstörungsfreier Prüfung, Lebensmittelinspektion und medizinischer Diagnostik verleiht. Allerdings weisen gegenwärtige kurzwellige infrarote Phosphore, die mit Yb³⁺-Ionen dotiert sind, noch Einschränkungen auf wie fehlende Anregung durch blaues Licht, geringe Quantenausbeute und schmale Halbwertsbreite, was ihre weitere Anwendung in der kurzwelligen Infrarotspektroskopie einschränkt. Diese Arbeit berichtet über einen Ca₂NaSb₂Al₃O₁₂:Cr³⁺, Yb³⁺-Phosphor mit breitbandiger effizienter kurzwelliger Infrarot-Emission, der unter 460-nm-Blauanregung im Bereich von 640-1150 nm eine effiziente Photolumineszenz zeigt. Im Ca₂NaSb₂Al₃O₁₂:Cr³⁺, Yb³⁺-Phosphor führt die Abstimmung der Yb³⁺-Ionen zu einer 2,7-fachen Steigerung der Infrarot-Emissionsintensität und zur Erweiterung des Emissionsspektrums von 640-900 nm auf 1150 nm. Quanteneffizienzmessungen ergaben eine interne Quanteneffizienz von bis zu 85,56 %. Darüber hinaus weist die Probe eine hervorragende thermische Stabilität auf und behält bei 250 ℃ 82,0 % der Emissionsintensität bei Raumtemperatur bei. Durch Kombination des optimierten Phosphors mit einem 460-nm-Blau-LED-Chip wurde ein SWIR pc-LED-Gerät hergestellt, das bei einem Betriebsstrom von 350 mA eine maximale Ausgangsleistung von 101,5 mW erreicht und eine photoelektrische Umwandlungseffizienz von 8,86 % erzielt, was vielversprechende Anwendungsperspektiven in den Bereichen zerstörungsfreie Inneninspektion und biomedizinische Bildgebung eröffnet.

Kurzwelliges Infrarotphosphor; Cr³⁺/Yb³⁺-Kopplung; Energietransfer