Préparation et étude des propriétés d’émission du phosphore infrarouge à ondes courtes à base de grenat co-dopé Cr3+/Yb3+

WANG Fuchao ,  

LI Zhuowei ,  

ZHU Ge ,  

摘要

Les diodes électroluminescentes à émission dans l’infrarouge à ondes courtes à conversion fluorescente, grâce à leur petite taille, leur faible consommation d’énergie et leur longue durée de vie, présentent de bonnes perspectives d’application dans des domaines émergents tels que le contrôle non destructif, le contrôle alimentaire et le diagnostic médical. Cependant, les phosphores à ondes courtes infrarouges dopés aux ions Yb3+ présentent encore des défauts tels que l’incapacité d’être excités par la lumière bleue, une faible efficacité quantique et une largeur de bande étroite, ce qui limite leur application dans la technologie spectrale infrarouge à ondes courtes. Cet article rapporte un phosphore Ca2NaSb2Al3O12:Cr3+, Yb3+ présentant une émission infrarouge à ondes courtes large et efficace qui montre une photoluminescence efficace dans la plage 640-1150 nm sous excitation par lumière bleue à 460 nm. Dans le phosphore Ca2NaSb2Al3O12:Cr3+, Yb3+, l’ajustement des ions Yb3+ augmente l’intensité de l’émission infrarouge de 2,7 fois et élargit le spectre d’émission de 640 - 900 nm à 1150 nm. Les tests d’efficacité quantique montrent que l’efficacité quantique interne atteint 85,56 %. De plus, l’échantillon présente une excellente stabilité thermique, maintenant 82,0 % de l’intensité d’émission à température ambiante à 250 ℃. En combinant le phosphore optimisé avec une puce LED bleu 460 nm, le dispositif SWIR pc-LED obtient une puissance de sortie maximale de 101,5 mW sous un courant de 350 mA, avec une efficacité de conversion photoélectrique atteignant 8,86 %, ce qui ouvre des perspectives d’application dans les domaines du contrôle interne non destructif et de l’imagerie biologique.

关键词

Phosphore infrarouge à ondes courtes; co-dopage Cr3+, Yb3+; transfert d’énergie

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