Занятие межузельных позиций активатором для эффективного ближнего инфракрасного свечения фторида NaHF2∶Cr3+

HE Fanquan ,  

SONG Enhai ,  

ZHANG Qinyuan ,  

摘要

Широкополосные ближние инфракрасные люминесцентные светодиоды с преобразованием фосфора (pc-LED) как новый тип твердотельных источников света получили широкое внимание в областях ночного видения, контроля качества продуктов питания и биомедицинской визуализации. Тем не менее, достижение эффективного ближнего инфракрасного излучения по-прежнему является серьезной задачей. В этой работе методом гидротермального синтеза получен фторидный ближнеинфракрасный фосфор NaHF2∶Cr3+ с пиком излучения при 761 нм и шириной по половине высоты около 112 нм; внутренняя/внешняя квантовая эффективность (IQE/EQE) составила 72,20% и 29,6%, соответственно. Расчеты теории функционала плотности (DFT) и анализ кристаллической структуры показали, что ионы Cr3+ занимают межузельные позиции в системе NaHF2, формируя сильно искаженный октаэдр [CrF6], что способствует снятию запретов некоторых запрещенных переходов, благодаря чему данный фосфор обладает высокой эффективностью свечения. Комбинация фосфора NaHF2∶Cr3+ с голубым InGaN-чипом позволила создать устройство pc-LED с выходной мощностью в ближнем инфракрасном диапазоне 426,74 мВт при 300 мА, что имеет перспективы применения в области ночного видения. Исследование также предоставляет новые идеи для разработки высокоэффективных Cr3+-активированных фосфоров для ближнего инфракрасного излучения.

关键词

Светодиоды с преобразованием фосфора;Ближний инфракрасный диапазон;NaHF2∶Cr3+;Ночное видение

阅读全文