Les matériaux à lumière rouge ont une importance significative dans le domaine de l'éclairage santé à spectre complet, de la croissance des plantes et des soins de santé. Cependant, le développement de matériaux rouges à large bande et haute stabilité reste un défi majeur dans le développement des matériaux luminescents. En raison de la configuration électronique externe 6s² de l'ion Bi³⁺, le degré de scission des niveaux d'énergie peut être contrôlé par le champ cristallin local environnant, permettant de moduler l'émission dans les régions de la lumière visible et proche infrarouge. Cet article rapporte l'incorporation réussie des ions Bi³⁺ dans la structure double pérovskite LaSr₂SbO₆, réalisant une émission lumineuse orange-rouge à large bande, avec une large excitation dans la plage de 300 à 450 nm, compatible avec des puces InGaN proches des UV disponibles dans le commerce. Sous excitation à 370 nm, la longueur d'onde d'émission de LaSr₂SbO₆∶Bi³⁺ est de 600 nm, avec une largeur à mi-hauteur de 108 nm. La caractérisation fine de la structure et les calculs théoriques démontrent que la position de dopage optimale pour l'ion Bi³⁺ est celle de La³⁺. Grâce à l'ajout d'un fondant H₃BO₃ et à une stratégie de substitution d'ions/composants de valence différente, il est possible d'optimiser davantage l'efficacité lumineuse, de contrôler la position d'émission et d'améliorer la stabilité thermique de l'émission. Après optimisation, l'efficacité lumineuse maximale atteint 46 % avec un déplacement maximal de l'émission rouge de 43 nm. Le matériau présente une bonne stabilité thermique, montrant une performance notable d'anti-quenching thermique dans la plage basse de 77 à 300 K, avec une intensité d'émission à 252 K atteignant 141 % de celle à 77 K; dans la zone haute température de 298 à 523 K, le matériau présente également une bonne stabilité thermique, l'intensité d'émission optimisée avec H₃BO₃ restant à 76 % de la valeur ambiante à 423 K. Cette optimisation des performances d'émission est principalement attribuée à deux facteurs : (1) l'ajout de fondant H₃BO₃ réduit la formation de phase secondaire La₃SbO₇ tout en améliorant la cristallinité du matériau ; (2) la substitution d'ions de valences différentes induit une modulation de la structure locale autour de l'ion Bi³⁺. Ces stratégies d'optimisation fournissent des références pour le développement et l'amélioration des matériaux luminescents rouges activés au bismuth.

matériaux à lumière rouge; dopage par ions Bi³⁺; structure double pérovskite; substitution hétérovalente