Быстрое развитие светодиодов с преобразованием ближнего инфракрасного свечения (pc-LED) в области визуализации и обнаружения подчеркивает острую необходимость в материалах для эмиссии во второй окрестности ближнего инфракрасного диапазона (NIR-Ⅱ). Однако нехватка эффективных NIR-Ⅱ флуоресцентных материалов, возбуждаемых коммерческими УФ-светодиодными чипами, ограничивает применение ближнеинфракрасных спектроскопических технологий. В данной работе успешно синтезирован флуоресцентный материал MgAl_xGa_2-xO₄∶Ni²⁺ методом высокотемпературного твердотельного синтеза, у которого длина возбуждения составляет 390 нм, а пик излучения находится на 1300 нм, охватывая область NIR-Ⅱ. Сверхширокополосное излучение в NIR с полушириной около 220 нм связано с тем, что Ni²⁺ находится в слабом кристаллическом поле, что вызвано пространственной асимметрией из-за сильной зарядовой поляризации вокруг октаэдрических центров [(Al/Ga)O₆] в матрице MgAl_xGa_2-xO₄. Регулируя соотношение ионов Al³⁺ и Ga³⁺ в системе, интенсивность излучения в диапазоне NIR-Ⅱ значительно увеличивается, при этом светоотдача увеличивается примерно в 9 раз. Особое внимание уделено спектральным характеристикам образца с оптимальным содержанием Ni²⁺ MgAl_1.5Ga_0.5O₄. Изучены температурные характеристики системы, а также сконструирован NIR pc-LED с использованием Ni²⁺-легированного ближневосточного фосфора и коммерческого высокоэффективного УФ-светодиодного чипа (@395 нм). Исследование показало, что данный материал может иметь большой потенциал в спектроскопической технике pc-LED. Данная стратегия катионного модулирования представляет эффективный метод улучшения характеристик материалов для ближнего инфракрасного свечения.

Фосфор;Ni²⁺-допирование;Замещение катионов;NIR pc-LED