В ответ на проблему недостаточной световой эффективности глубоко-красного люминофора для растительного освещения предложена новая стратегия усиления люминесценции путем совместного легирования Al³⁺. С использованием метода высокотемпературной твердотельной реакции синтезировали образцы Ca₂YTa_1-xO₆∶xMn⁴⁺ (где x = 0,1%~0,6%) и Ca₂YTa_1-0.3%-yO₆∶0.3%Mn⁴⁺, yAl³⁺ (где y = 0,4%~2,4%) с различными концентрациями Mn⁴⁺ и Al³⁺. Исследовали усиление, вызванное Al³⁺, с помощью рентгеновской дифракции, фотолюминесценции и затухания люминесценции. Результаты показали, что при возбуждении длиной волны 304 нм наиболее интенсивное глубококрасное свечение наблюдалось у образцов с одиночным легированием Ca₂YTaO₆∶0.3%Mn⁴⁺. После совместного легирования Al³⁺ интенсивность значительно возросла и при концентрации Al³⁺ 1,2% усилилась в 5,92 раза по сравнению с Ca₂YTaO₆∶0.3%Mn⁴⁺. Анализ показал, что Al³⁺ эффективно подавляет концентрационное тушение Mn⁴⁺, снижает количество центров тушения и дефектов, что приводит к снижению безызлучательной скорости переходов; одновременно значительно усиливается кристаллическое поле Mn⁴⁺, повышается вероятность радиационных переходов ²E_g, что усиливает свечение. Кроме того, совместное легирование не оказывает значительного влияния на термическую стабильность люминофора. Использование pc-LED на базе чипа 365 нм обеспечивает высокую интенсивность свечения и цветовую чистоту, спектр электролюминесценции хорошо совпадает с полосой поглощения растительного фотосенсора P_fr, что делает этот люминофор перспективным для внутреннего растительного освещения.

Метод высокотемпературного твердофазного синтеза; совместное легирование Al³⁺; усиление люминесценции; Ca₂YTaO₆; кристаллическое поле