近赤外蛍光体変換発光ダイオード（pc-LED）は、夜間視覚、非破壊検査、生体イメージングなどの分野で非常に高い応用価値を示しています。現在、広い発光範囲、高効率、強い安定性を持つ近赤外蛍光体の開発が研究のホットトピックとなっています。本論文では、高温固相反応法を用いてCr³⁺をドープしたホウ酸塩系Sr₂Sc₂B₄O₁₁∶Cr³⁺（略称SSBO∶Cr³⁺）粉末試料を合成し、X線回折装置（XRD）、走査電子顕微鏡（SEM）、エネルギー分散型X線分析（EDS）により試料の相、粒子サイズ・形態、元素分布を体系的に分析しました。さらに、拡散反射スペクトル、励起スペクトル、定常・遅延発光スペクトルを用いてSSBO∶Cr³⁺蛍光体の分光特性を詳細に研究しました。試料は青色光約475 nmを高効率で吸収し、励起後に785 nm付近にピークを持つ広域近赤外光スペクトル（650～1050 nm範囲）を放出し、半値全幅は約104 nmです。一方、熱安定性の研究では、SSBO∶0.03Cr³⁺蛍光体は373 Kで室温時の67%の発光強度を保持しました。最後に、SSBO∶0.03Cr³⁺蛍光体と480 nm青色LEDチップを組み合わせてpc-LEDを作製し、非破壊検査および生体イメージングへの応用を実現しました。

発光材料;近赤外蛍光体;Cr³⁺;ホウ酸塩;pc-LED