Diante da urgente necessidade de fontes de luz compactas para espectrômetros portáteis de infravermelho próximo, os diodos emissores de luz com conversão por fósforo (pc-LED) mostram enorme potencial. O fósforo ativado por Cr³⁺ no infravermelho próximo é considerado um sistema de material altamente competitivo devido à sua alta eficiência e à capacidade de ajuste do comprimento de onda. No entanto, os fósforos ativados por Cr³⁺ relatados atualmente apresentam largura a meia altura (FWHM<150 nm) estreita e comprimento de onda de emissão curto (λ_em<750 nm). Neste estudo, por meio da estratégia de co-substituição [Na⁺-Ge⁴⁺], foi projetado e sintetizado um novo fósforo de estrutura granada de infravermelho próximo Na₂Lu₂Ga₄GeO₁₂∶Cr³⁺ (NLGG∶Cr³⁺). Sob excitação por luz azul de 468 nm, a amostra otimizada NLGG∶0,08Cr³⁺ exibiu emissão de banda larga com pico em 780 nm, cobrindo 600~1100 nm, com FWHM de 196 nm, e eficiências quânticas interna e externa (IQE, EQE) de 56% e 22%, respectivamente. A análise espectral e os cálculos do campo cristalino confirmaram que a emissão de banda larga decorre do Cr³⁺ ocupando uma única posição de Ga³⁺ com força média do campo cristalino. Ajustando a concentração de Cr³⁺, é possível alcançar o ajuste contínuo do pico de emissão entre 742~790 nm e do FWHM entre 182~196 nm. Utilizando este fósforo com chip LED azul, foi fabricado um dispositivo NIR pc-LED, demonstrando potencial para aplicações em imageamento biomédico, visão noturna e inspeção não destrutiva.

Fósforo próximo do infravermelho;emissão de banda larga;dopagem Cr³⁺;NIR pc-LED