近赤外蛍光粉変換型発光ダイオード（NIR pc-LED）は、応用の可能性が高い小型の近赤外光源ですが、長波長広帯域近赤外蛍光粉の不足により、その発展が制限されています。本研究では、高温固相法により一連のHf_1-xTe₃O₈（HTO）∶xCr³⁺（x=0~0.15）長波長広帯域近赤外蛍光粉を調製し、その結晶構造と発光特性を解析しました。研究結果は、450 nmの青色励起において、HTO∶Cr³⁺近赤外蛍光粉が865 nmに主ピークを持ち、半値全幅167 nm（2,149 cm^-1）の長波長広帯域近赤外光を示すことを示しました。結晶場強度の計算結果は、この長波長広帯域の近赤外発光が、弱い結晶場（D_q/B=1.97）を有するHf⁴⁺の単一結晶学的格位を占有するCr³⁺に起因することを示しています。さらに、最適化されたHTO∶Cr³⁺近赤外蛍光粉と青色LEDチップを用いてNIR pc-LEDデバイスを作製し、異なるシナリオでの応用実験により、この蛍光粉が夜間視野や生体医学イメージングなどの分野で一定の応用価値を有することを証明しました。

Cr³⁺ドープ;HfTe₃O₈;近赤外蛍光粉;広帯域;単一格位占有