Красные светоматериалы имеют важное прикладное значение в областях полного спектра здорового освещения, роста растений, здравоохранения и др. Однако разработка широкополосных красных светоматериалов с высокой стабильностью по-прежнему является важной задачей в развитии светящихся материалов. Благодаря электронной конфигурации внешнего слоя 6s² ионов Bi³⁺, степень расщепления энергетических уровней может регулироваться локальным кристаллическим полем, что позволяет контролировать эмиссию в видимом и ближнем ИК-диапазоне. В данной работе ионы Bi³⁺ успешно допированы в структуру двойного перовскита LaSr₂SbO₆, что обеспечивает широкополосное оранжево-красное излучение, с широким диапазоном возбуждения в 300–450 нм, хорошо сочетающимся с коммерческими ближнеультрафиолетовыми чипами InGaN. При возбуждении 370 нм длина эмиссии LaSr₂SbO₆∶Bi³⁺ составляет 600 нм, ширина половинной высоты излучения — 108 нм. Детальный структурный анализ и теоретические расчеты подтвердили, что оптимальное позиционирование допирования ионов Bi³⁺ — позиция La³⁺. Добавление плавня H₃BO₃ и применение стратегии ионной/компонентной замены различного валентного состояния позволяют дополнительно оптимизировать квантовую эффективность, регулировать позицию излучения и улучшать тепловую стабильность, при этом максимальная эффективность после оптимизации достигает 46% с максимальным смещением излучения на 43 нм к красному. Материал демонстрирует высокую термическую стабильность: в диапазоне низких температур 77–300 К материал проявляет выраженное противотермическое затухание, при этом интенсивность излучения при 252 К достигает 141% от значения при 77 К; в высокотемпературном диапазоне 298–523 К материал также сохраняет хорошую термостабильность, оптимизированное с добавлением H₃BO₃ излучение при 423 К сохраняет 76% от комнатной температуры. Улучшение описанных характеристик связано прежде всего с двумя факторами: (1) добавление плавня H₃BO₃ снижает образование примесей La₃SbO₇ и улучшает кристалличность материала; (2) ионная замена разного валентного состояния стимулирует регулирование локальной структуры вокруг иона Bi³⁺. Предложенная стратегия оптимизации световых характеристик служит ориентиром для разработки и улучшения свойств активированных висмутом красных светоматериалов.

красные светоматериалы;допирование ионами Bi³⁺;структура двойного перовскита;валентностная замена