Face au besoin urgent de sources lumineuses compactes pour les spectromètres portables à proche infrarouge, les diodes électroluminescentes à conversion de phosphor (pc-LED) montrent un potentiel énorme. Le phosphore activé au Cr³⁺ dans le proche infrarouge est considéré comme un système matériel très compétitif en raison de son efficacité élevée et de sa longueur d'onde réglable. Cependant, les phosphores activés au Cr³⁺ rapportés présentent actuellement une largeur à mi-hauteur (FWHM) étroite (FWHM<150 nm) et une longueur d'onde d'émission courte (λ_em<750 nm). Cette étude a conçu et synthétisé un nouveau phosphore à structure grenat proche infrarouge Na₂Lu₂Ga₄GeO₁₂∶Cr³⁺ (NLGG∶Cr³⁺) via une stratégie de co-substitution [Na⁺-Ge⁴⁺]. Sous excitation par lumière bleue à 468 nm, l’échantillon optimisé NLGG∶0,08Cr³⁺ présente une émission large bande avec un pic à 780 nm, couvrant 600~1100 nm, avec un FWHM de 196 nm, et des rendements quantiques interne et externe (IQE, EQE) respectivement de 56 % et 22 %. L'analyse spectrale et le calcul du champ cristallin confirment que l’émission large bande provient du Cr³⁺ occupant une position unique à force de champ cristallin moyenne de Ga³⁺. En ajustant la concentration de Cr³⁺, une syntonisation continue du pic d’émission entre 742~790 nm et du FWHM entre 182~196 nm est réalisable. Ce phosphore a été utilisé avec une puce LED bleue pour fabriquer un dispositif NIR pc-LED, démontrant un potentiel d’application en imagerie biomédicale, vision nocturne et inspection non destructive.

Phosphore proche infrarouge;émission large bande;dopage Cr³⁺;NIR pc-LED