Le phosphore proche infrarouge est un matériau clé pour la réalisation de sources lumineuses LED à conversion fluorescente efficace (pc-LED). Cependant, le développement de phosphores proche infrarouge avec des longueurs d'onde d'émission plus longues, une large bande d'émission et un spectre facilement modulable reste un défi important. Cette étude synthétise une série de phosphores de mullite aluminium/silicium à propriétés de solution solide, dopés au Cr³⁺ (Al_4+2zSi_2-2zO_10-z∶Cr³⁺) par voie solide à haute température, révélant les caractéristiques d'émission du Cr³⁺ aux sites octaédriques [CrO₆] et tétraédriques [CrO₄], avec un contrôle du décalage et de l'élargissement spectraux par régulation de la concentration. En ajustant le rapport aluminium/silicium, un contrôle spectral est réalisable. En ajustant davantage la concentration de dopage au Cr³⁺, une extinction par concentration de l'émission octaédrique, due à l'interaction d'échange entre ions activés, est observée, provoquant un décalage vers le rouge marqué du spectre avec l'augmentation de la concentration (785→850 nm). Sous excitation à 405 nm, l'échantillon optimisé 1.6/1-mullite∶Cr³⁺ émet dans la plage 695~950 nm avec une largeur à mi-hauteur (FWHM) de 190 nm. Cette émission provient des transitions ⁴T_2g→⁴A₂ et ²E_g→⁴A_2g du Cr³⁺ dans un champ cristallin octaédrique moyen (D_q/B=2.3) et de la transition ⁴T_2g→⁴T_1g du Cr³⁺ dans un champ cristallin tétraédrique faible (D_q/B=1.02). De plus, ce phosphore conserve 63 % de son intensité d'émission à température ambiante à 423 K, et ses rendements quantiques internes et externes atteignent respectivement 53 % et 24 %, indiquant que ce matériau est un phosphore proche infrarouge à large bande avec un fort potentiel d'application.

dopage Cr³⁺;phosphore proche infrarouge;champ cristallin;LED proche infrarouge