Die bestehenden Cr³⁺-dotierten nahinfraroten Leuchtstoffe weisen allgemein erhebliche thermische Löschungsdefekte auf, was die Anpassung an Hochleistungs-Nahinfrarotleuchtstoff-LED-Anwendungen erschwert. Die aktuelle Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf die Optimierung des Spektrums und der Quanteneffizienz, während systematische Studien zur Verbesserung der thermischen Löschbeständigkeit fehlen. In dieser Arbeit wurde das dreieckige Silikat-Leuchtmaterial BaCa₂MgSi₂O₈ (BCMS) mit hoher Gittersteifigkeit ausgewählt und synthetisiert. Durch verschiedene Charakterisierungsmethoden wurden die Kristallstruktur, die lumineszenten Eigenschaften, die thermische Stabilität und die Geräteleistung umfassend untersucht. Die Testergebnisse zeigen, dass Cr³⁺ bevorzugt die sechsfache koordinierte Mg²⁺-Position im Gitter besetzt und ein einzelnes Leuchtzentrum vorhanden ist. Das Material erzeugt unter Blaulichtanregung ein Emissionsmaximum bei 803 nm und deckt einen breiten nahinfraroten Emissionsbereich von 650–1000 nm ab. Dank der engen Bindung der SiO₄-Tetraeder an das MgO₆-Oktaeder entsteht ein stabiles Gittergerüst, wodurch thermische nichtstrahlende Übergänge signifikant unterdrückt werden. Bei 423 K kann die Emissionsintensität 90,84 % der Raumtemperatur beibehalten werden, und bei langanhaltendem Hochtemperaturbetrieb tritt keine erkennbare Abnahme der Lumineszenz auf. Das verkapselte Nahinfrarot-pc-LED-Gerät zeigt eine annähernd lineare Steigerung der optischen Ausgangsleistung mit dem Betriebstrom und weist insgesamt gute Arbeitseigenschaften auf. Zusammenfassend kann dieser hochsteife BCMS-basierte Leuchtstoff die thermischen Löschungsnachteile traditioneller Chrom-basierter Nahinfrarotmaterialien effektiv verbessern und besitzt breite Anwendungsperspektiven in Hochleistungs-nahinfraroten Festkörperlichtquellen, der biomedizinischen Bildgebung und der zerstörungsfreien Prüfung.

breitbandige nahinfrarote Emission;thermische Stabilität;Cr³⁺;Leuchtstoff-LED-Konversion