近赤外蛍光体変換型発光ダイオード（NIR pc-LEDs）は、近赤外分光技術分野で広く応用されるコンパクトな光源です。しかし、高効率で安定した近赤外蛍光体の開発は大きな課題でした。本研究では、Cr³⁺イオンで活性化されたGd₃Ga₅O₁₂（GGG:Cr）ガーネット型近赤外蛍光体を報告します。450 nmの青色光励起下で、近赤外発光は620～1100 nmの範囲をカバーし、ピーク波長は740 nm、半値全幅は97 nm、内部量子効率は54.6％に達します。同時に、本蛍光体は優れた熱安定性を示し、425 Kにおける近赤外発光スペクトルの積分強度は室温の106％（106%@425 K）であり、負の熱消光特性を示します。さらに、Nd³⁺-Yb³⁺希土類イオンの共ドープ戦略により、材料の近赤外発光スペクトル帯の効果的な拡張と熱安定性の向上に成功しました（115%@425 K）。最後に、目的物質を青色チップと組み合わせて近赤外LEDデバイスに封止し、320 mAの電流駆動下で、近赤外最大出力は55.5 mW、光電変換効率は約6％に達しました。これらの結果は、GGG:Cr、Nd、Ybガーネット蛍光体が高出力近赤外LED光源用の潜在的な発光材料であることを示しています。

クロム; 広帯域近赤外; ガーネット構造; 熱安定性; 近赤外LED