Los diodos emisores de luz con conversión de fósforo en el infrarrojo cercano (NIR pc-LEDs) son una fuente de luz compacta con amplias aplicaciones en el campo de la espectroscopía del infrarrojo cercano. Sin embargo, el desarrollo de fósforos eficientes y estables en el infrarrojo cercano ha sido un gran desafío. Este estudio informa sobre un fósforo de granate eficiente y térmicamente estable activado con iones Cr³⁺ en Gd₃Ga₅O₁₂ (GGG:Cr). Bajo excitación de luz azul a 450 nm, su emisión en el infrarrojo cercano cubre el rango de 620 a 1100 nm, con un pico máximo a 740 nm, ancho a media altura de 97 nm y una eficiencia cuántica interna del 54,6%. Además, este fósforo muestra una excelente estabilidad térmica, con una intensidad espectral integrada del 106% a 425 K en comparación con la temperatura ambiente (106%@425 K), mostrando un fenómeno de apagamiento térmico negativo. Además, mediante la estrategia de co-dopaje con iones de tierras raras Nd³⁺-Yb³⁺, se logró una ampliación efectiva de la banda de emisión en el infrarrojo cercano y una mejora en la estabilidad térmica (115%@425 K). Finalmente, el material objetivo se combinó con un chip de luz azul para encapsular un dispositivo LED infrarrojo cercano, con una potencia máxima de salida de 55,5 mW bajo una corriente de 320 mA y una eficiencia de conversión fotoeléctrica de aproximadamente el 6%. Los resultados indican que el fósforo de granate GGG:Cr, Nd, Yb es un material prometedor para fuentes LED infrarrojas cercanas de alta potencia.

cromo; infrarrojo cercano de banda ancha; estructura de granate; estabilidad térmica; LED infrarrojo cercano