광대역 근적외선 형광체 변환형 발광 다이오드(pc-LED)는 새로운 고체 광원으로서 야간 시야 조명, 식품 검사, 생체 영상 등 분야에서 널리 주목받고 있다. 그러나 효율적인 근적외선 방출을 실현하는 것은 여전히 큰 도전 과제이다. 본 연구에서는 수열법을 통해 불화물계 근적외선 형광체 NaHF₂∶Cr³⁺를 합성하였으며, 발광 피크는 761 nm에 위치하고 반치폭은 약 112 nm이며, 내부/외부 양자 효율(IQE/EQE)은 각각 72.20%와 29.6%이다. 밀도 범함수 이론(DFT) 계산 및 결정 구조 분석 결과, Cr³⁺ 이온이 NaHF₂ 체계 내 간극 위치를 점유하여 고도로 왜곡된 팔면체［CrF₆］를 형성하며 일부 우성 전이 금지 상태를 해제하여 해당 형광체의 높은 발광 효율을 유도함을 확인하였다. 형광체 NaHF₂∶Cr³⁺와 청색 InGaN 칩을 결합하여 300 mA에서 426.74 mW 근적외선 출력 전력을 갖는 pc-LED 소자를 제조하였으며, 야간 시야 영상 등 분야에서 적용 가능성이 있다. 본 연구는 또한 고효율 근적외선 발광 Cr³⁺ 활성 형광체 설계에 새로운 아이디어를 제공한다.

형광체 변환 발광 다이오드; 근적외선; NaHF₂∶Cr³⁺; 야간 시야 영상