Preparação e propriedades de emissão de pós fluorescente infravermelho de onda curta baseado em granada codopado com Cr3+/Yb3+

WANG Fuchao ,  

LI Zhuowei ,  

ZHU Ge ,  

摘要

Diodos emissores de luz de infravermelho de onda curta com conversão de fluorescência, graças ao seu tamanho pequeno, baixo consumo de energia e longa vida útil, apresentam boas perspectivas de aplicação em campos emergentes como detecção não destrutiva, inspeção de alimentos e diagnóstico médico. No entanto, os pós fluorescentes infravermelhos de onda curta dopados com íons Yb3+ ainda apresentam defeitos como incapacidade de serem excitados por luz azul, baixa eficiência quântica e largura de meia-altura estreita, o que afeta sua aplicação adicional na área de tecnologia de espectroscopia no infravermelho de onda curta. Este artigo relata um pós fluorescente Ca2NaSb2Al3O12∶Cr3+,Yb3+ com emissão eficiente e banda larga no infravermelho de onda curta, que pode apresentar forte fotoluminescência na faixa de 640~1150 nm sob excitação por luz azul de 460 nm. No pós Ca2NaSb2Al3O12∶Cr3+,Yb3+, a intensidade da emissão infravermelha aumentou 2,7 vezes com o ajuste na concentração dos íons Yb3+, e o espectro de emissão foi ampliado de 640~900 nm para 1150 nm. Os testes de eficiência quântica revelaram uma eficiência quântica interna de até 85,56%. Além disso, a amostra mostrou excelente estabilidade térmica, mantendo 82,0% da intensidade da emissão à temperatura de 250 ℃. Ao combinar o pós otimizado com um chip LED azul de 460 nm, foi fabricado um dispositivo SWIR pc-LED que alcançou uma potência máxima de saída de 101,5 mW sob corrente de acionamento de 350 mA e eficiência de conversão fotoelétrica de 8,86%, mostrando potencial de aplicação em áreas como detecção interna não destrutiva e bioimagem.

关键词

pó fluorescente infravermelho de onda curta; codopagem Cr3+ e Yb3+; transferência de energia

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