Face au besoin urgent d’une source lumineuse compacte pour un spectromètre portable proche infrarouge, les diodes électroluminescentes converties par phosphore (pc-LED) montrent un potentiel énorme. Parmi elles, le phosphore activé au Cr³⁺ proche infrarouge est considéré comme un système matériel très compétitif en raison de son efficacité élevée et de ses caractéristiques réglables en longueur d’onde. Cependant, les phosphores proches infrarouges activés Cr³⁺ rapportés présentent actuellement un problème de largeur à mi-hauteur étroite (FWHM<150 nm) et de longueur d’onde d’émission courte (λ_em<750 nm). Cette étude a conçu et synthétisé un nouveau phosphore proche infrarouge à structure grenat Na₂Lu₂Ga₄GeO₁₂∶Cr³⁺ (NLGG∶Cr³⁺) via une stratégie de co-substitution［Na⁺-Ge⁴⁺］. Sous excitation par lumière bleue à 468 nm, l’échantillon NLGG∶0.08Cr³⁺ optimisé présente une émission à large bande avec un pic à 780 nm, couvrant 600 à 1100 nm, avec une FWHM de 196 nm et des efficacités quantiques interne et externe (IQE, EQE) respectivement de 56 % et 22 %. L’analyse spectrale et les calculs du champ cristallin ont confirmé que cette émission à large bande est due à Cr³⁺ occupant un seul site Ga³⁺ avec une force de champ cristallin modérée. En ajustant la concentration de Cr³⁺, une modulation continue du pic d’émission de 742 à 790 nm et une FWHM de 182 à 196 nm ont été réalisées. Le phosphore associé à une puce LED bleue a permis la fabrication d’un dispositif NIR pc-LED qui montre un potentiel pour des applications en imagerie biomédicale, vision nocturne et inspections non destructives.

Phosphore proche infrarouge;Emission large bande;Dopage Cr³⁺;NIR pc-LED