Die bestehenden Cr³⁺-dotierten Nahinfrarot-Fluoreszenzphosphore weisen allgemein schwerwiegende thermische Abschwächungsdefekte auf, was deren Anpassung an Anwendungen von LED mit hoher Leistung und Nahinfrarot-Phosphorkonversion erschwert. Derzeitige Forschungen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Optimierung des Spektrums und der Quanteneffizienz, während es an systematischen Studien zur Verbesserung der thermischen Löschfähigkeit bei hohen Temperaturen mangelt. In dieser Arbeit wurde das Silikat-Phosphor mit einem hochrigiden Kristallgittergerüst des trigonalen Kristallsystems BaCa₂MgSi₂O₈ (BCMS) ausgewählt und hergestellt. Durch verschiedene Charakterisierungsmethoden wurden die Kristallstruktur des Materials, die Leuchteigenschaften, die thermische Stabilität und die Anwendungseigenschaften des Geräts umfassend untersucht. Die Testergebnisse zeigen, dass Cr³⁺ bevorzugt die hexakoordinationspositionen von Mg²⁺ im Kristallgitter besetzt und dabei ein einziges Leuchtzentrum erzeugt. Unter blauem Lichtanregung kann das Material eine Emission mit einem Spitzenwert bei 803 nm erzeugen, die ein breites Nahinfrarotspektrum von 650 bis 1000 nm abdeckt. Dank der dichten Bindung der SiO₄-Tetraeder an die MgO₆-Oktaeder bildet sich ein stabiles Gerüst in der Matrix, wodurch hochtemperaturbedingte nicht-strahlende Übergänge signifikant unterdrückt werden, und die Emissionsintensität bei 423 K bleibt bei 90,84 % der Raumtemperatur, ohne dass eine merkliche Abnahme der Leuchtintensität bei längerem Betrieb bei hohen Temperaturen eintritt. Eingekapselte Nahinfrarot-pc-LED-Geräte zeigen eine nahezu lineare Steigerung der Lichtleistung mit zunehmendem Betriebsstrom und weisen insgesamt gute Arbeitsmerkmale auf. Zusammenfassend kann das hochrigide BCMS-basierte Phosphor die thermische Abschwächung der traditionellen chrombasierten Nahinfrarot-Materialien effektiv verbessern und bietet breite Anwendungsperspektiven in Hochleistungs-Festkörperlichtquellen, biomedizinischer Bildgebung und zerstörungsfreier Prüfung.

Breitband-Nahinfrarotemission; Thermische Stabilität; Cr³⁺; Phosphor-Konversions-LED