Angesichts des Problems der unzureichenden Leuchtdichte von tiefrotem Leuchtstoff für die Pflanzenbeleuchtung wurde eine neue Strategie zur Verstärkung der Fluoreszenzstrahlung durch Co-Dotierung mit Al³⁺ vorgeschlagen. Es wurden mittels Hochtemperatur-Festkörperreaktion verschiedene Konzentrationen von Ca₂YTa_1-xO₆∶xMn⁴⁺ (x=0,1%~0,6%) und Ca₂YTa_1-0,3%-yO₆∶0,3%Mn⁴⁺,yAl³⁺ (y=0,4%~2,4%) synthetisiert. Die durch Al³⁺ induzierten Verstärkungseffekte wurden mittels Röntgenbeugung, Photolumineszenz und Fluoreszenzzerfall untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Anregung mit 304 nm Wellenlänge die am stärksten rot fluoreszierende Probe Ca₂YTaO₆∶0,3%Mn⁴⁺ mit Einzeldotierung ist; nach Co-Dotierung mit Al³⁺ wurde die Intensität deutlich erhöht und erreichte bei einer Al³⁺-Konzentration von 1,2 % eine Steigerung um das 5,92-Fache im Vergleich zu Ca₂YTaO₆∶0,3%Mn⁴⁺. Die Analyse zeigt, dass Al³⁺ die konzentrationsbedingte Löschung zwischen Mn⁴⁺ effektiv unterdrückt, die Löschzentren und Defektanzahl reduziert und damit die nichtstrahlenden Übergangsraten verringert; gleichzeitig verstärkt es die Kristallfeldstärke von Mn⁴⁺ signifikant und erhöht die Wahrscheinlichkeit des strahlenden Übergangs ²E_g, was die Lumineszenz steigert. Zudem verändert die Co-Dotierung die thermische Stabilität des Leuchtstoffs nicht wesentlich. Das Elektrolumineszenzspektrum des mit einem 365-nm-Chip verpackten pc-LED stimmt gut mit dem Absorptionsband des pflanzlichen Photosensors P_fr überein, weist eine hohe Leuchtintensität und Farbreinheit auf und macht diesen Leuchtstoff damit zu einem vielversprechenden Kandidaten für die Innenraumbeleuchtung von Pflanzen.

Hochtemperatur-Festkörpermethode;Co-Dotierung mit Al³⁺;Fluoreszenzverstärkung;Ca₂YTaO₆;Kristallfeldstärke