근적외선(NIR) 장치의 소형화 및 지능화 요구는 효율적인 광대역 근적외선 형광체의 설계 및 발전을 촉진했습니다. 현재 Cr³⁺ 이 활성화한 광대역 근적외선 형광체는 주로 전통적인 다위치 점유 전략을 사용하여 설계됩니다. 그러나 서로 다른 결정학적 위치에 있는 Cr³⁺의 열 소멸 특성과 스펙트럼 안정성 차이로 인해 실제 적용에 제한이 있습니다. 본 연구에서는 단일 위치 점유 전략을 기반으로 고온 고상법을 사용하여 일련의 광대역 근적외선 형광체 KSc_1-xP₂O₇∶xCr³⁺(x = 0.01~0.09)를 제조하였고, 결정 구조, 발광 특성 및 열 소멸 메커니즘을 분석했습니다. 연구 결과, x = 0.03에서 KSc_0.97PO₇∶0.03Cr³⁺(KSP∶0.03Cr³⁺) 시료의 발광 강도가 최대에 달했으며, 이어서 인접한 Cr³⁺−Cr³⁺ 간 에너지 전달에 의한 농도 소멸 현상이 나타났습니다. 청색광 여기 하에서 KSP∶0.03Cr³⁺ 시료의 스펙트럼은 700~1200 nm를 덮으며, 주요 발광 피크는 857 nm에 위치하고 반치폭은 149 nm입니다. 또한 결정 구조 및 저온 스펙트럼 분석과 Cr³⁺가 위치한 결정장 세기 계산을 통해 이 광대역 근적외선 발광은 약한 결정장(D_q/B = 1.98)에 위치한 Sc³⁺ 결정학적 위치에 Cr³⁺가 점유한 결과임을 나타냅니다. 고온 373 K에서 시료의 발광 강도는 실온 발광 강도의 60.2%로, 이 형광체는 우수한 열 안정성을 갖고 있음을 보여줍니다. 마지막으로 이 형광체와 청색 LED 칩을 이용하여 근적외선 형광체 변환형 LED(NIR pc⁃LED) 장치를 제작하였으며, 이 형광체가 생물의학 영상, 야간 투시 및 식품 검사 분야에서 잠재적 응용 가치를 갖고 있음을 입증했습니다.

근적외선 형광체;단일 위치 점유 전략;광대역 발광;Cr³⁺ 도핑;NIR pc-LED