Быстрое развитие кремниевых светодиодов ближнего инфракрасного свечения (pc-LED) в области визуализации и детекции подчеркивает острую необходимость в материалах, испускающих свет во второй близкой инфракрасной области (NIR-Ⅱ). Однако дефицит высокоэффективных NIR-Ⅱ флуоресцентных материалов с возбуждением от коммерческих УФ-LED чипов ограничивает применение ближнеинфракрасных спектроскопических технологий. В данной работе методом высокотемпературного твердофазного синтеза успешно получен флуоресцентный материал MgAlₓGa₂₋ₓO₄:Ni²⁺ с длиной волны возбуждения 390 нм и пиком излучения на 1300 нм, покрывающим область NIR-Ⅱ. Широкополосное NIR-излучение с шириной половинной высоты около 220 нм обусловлено нахождением Ni²⁺ в слабом кристаллическом поле, что вызвано пространственной асимметричной деформацией вокруг октаэдрического центра [(Al/Ga)O₆] в матрице MgAlₓGa₂₋ₓO₄, вызванной высокой зарядной поляризацией. Изменение соотношения ионов Al³⁺ и Ga³⁺ значительно повысило интенсивность излучения в области NIR-Ⅱ, увеличив яркость примерно в 9 раз. Основное внимание уделялось спектральным характеристикам MgAl₁.₅Ga₀.₅O₄ с оптимальным уровнем Ni²⁺. Изучались температурные свойства системы, был построен NIR pc-LED на основе люминофора, легированного Ni²⁺, и коммерческого высокоэффективного УФ-LED чипа (@395 нм). Результаты показывают, что данная система обладает значительным потенциалом для pc-LED спектральных технологий. Предложенная стратегия ионного модулирования предоставляет эффективный метод улучшения свойств ближнеинфракрасных люминофоров.

Люминофор;легирование Ni²⁺;замена катионов;NIR pc-LED