Pour résoudre le problème de faible efficacité lumineuse du phosphore rouge profond utilisé pour l'éclairage des plantes, une nouvelle stratégie d'amélioration de l'émission fluorescent par co-dopage avec Al³⁺ a été proposée. La synthèse par méthode solide à haute température a été utilisée pour obtenir des Ca₂YTa_1-xO₆∶xMn⁴⁺ (x = 0,1%~0,6%) et Ca₂YTa_1-0,3%-yO₆∶0,3%Mn⁴⁺, yAl³⁺ (y = 0,4%~2,4%) avec différentes concentrations de Mn⁴⁺ et Al³⁺. L'effet d'amélioration induit par Al³⁺ a été étudié par diffraction des rayons X, photoluminescence et décroissance de fluorescence. Les résultats montrent que sous excitation à 304 nm, la fluorescence rouge profonde de Ca₂YTaO₆∶0,3%Mn⁴⁺ dopé simple est la plus forte ; après co-dopage avec Al³⁺, son intensité a augmenté de manière significative, atteignant 5,92 fois celle de Ca₂YTaO₆∶0,3%Mn⁴⁺ lorsque la concentration en Al³⁺ est de 1,2%. L'analyse indique que Al³⁺ inhibe efficacement la quenching de concentration entre Mn⁴⁺, réduit le nombre de centres de quenching et de défauts, entraînant une diminution du taux de transitions non radiatives; il renforce également considérablement la force du champ cristallin autour de Mn⁴⁺, augmentant la probabilité des transitions radiatives ²E_g, améliorant ainsi l'émission lumineuse. En outre, le co-dopage ne modifie pas significativement la stabilité thermique du phosphore. Le spectre d'électroluminescence du pc-LED incorporant une puce de 365 nm correspond bien à la bande d'absorption du photorécepteur végétal P_fr, offrant une haute intensité et pureté de couleur, ce type de phosphore possédant un bon potentiel d'application en éclairage intérieur des plantes.

Méthode solide à haute température; co-dopage Al³⁺; amélioration de la fluorescence; Ca₂YTaO₆; force du champ cristallin