近年、近赤外蛍光粉変換発光ダイオード（NIR pc⁃LED）は、夜間視覚、生体イメージング、非破壊検査などの分野で広く注目されている。しかし、高い量子効率と優れた熱安定性を兼ね備えた近赤外蛍光粉の取得は依然として大きな課題である。本論文では、高温固相法を用いて新規近赤外蛍光粉BaY₂Al₂Ga₂SiO₁₂∶Cr³⁺（BYAGSO∶Cr³⁺）を合成し、材料の構造および発光特性を体系的に研究した。440 nm青色光励起下で、BYAGSO∶Cr³⁺蛍光粉の発光スペクトルは650～850 nm範囲において鋭線と広帯域の混合発光を示し、これはCr³⁺の²E→⁴A₂スピン禁制遷移および⁴T₂→⁴A₂スピン許容遷移放射に由来する。この近赤外発光は優れた量子効率と良好な熱安定性を示し、最適化された試料の外部量子効率は30.3%に達し、200 ℃での試料の発光強度は室温時の99%を維持した。BYAGSO∶Cr³⁺蛍光粉と450 nm青色LEDチップを組み合わせて、NIR pc⁃LEDデバイスを封止した。本装置は300 mA駆動電流で出力功率70.83 mWを示し、20 mA駆動電流で光電変換効率11.20%を示した。研究結果は、BYAGSO∶Cr³⁺がNIR pc⁃LED分野で優れた応用展望を持つことを示している。

近赤外放射;Cr³⁺;熱安定性;量子効率;蛍光粉変換発光ダイオード