El fósforo fluorescente cercano al infrarrojo es un material clave para lograr fuentes de luz LED tipo pc-LED con conversión fluorescente eficiente. Sin embargo, el desarrollo de fósforos cercanos al infrarrojo con longitudes de onda de emisión más largas, un ancho de banda de emisión más amplio y espectros fácilmente ajustables sigue siendo un desafío importante. En este estudio, se sintetizó mediante método sólido en fase sólida a alta temperatura una serie de fósforos de mullita de aluminio/silicio (Al_4+2zSi_2-2zO_10-z∶Cr³⁺) con propiedades de solución sólida dopados con Cr³⁺, revelando las características de emisión de Cr³⁺ en sitios octaédricos [CrO₆] y tetraédricos [CrO₄], y logrando desplazamiento y ampliación espectral mediante el control de la concentración. Ajustando la proporción de aluminio/silicio, se puede lograr el control espectral. Ajustando adicionalmente la concentración de dopaje de Cr³⁺, se observa que la emisión octaédrica se apaga por el efecto de concentración debido a la interacción de intercambio entre iones activadores, lo que conduce a un desplazamiento rojo pronunciado del espectro con el aumento de la concentración (785→850 nm). Bajo excitación a 405 nm, la muestra optimizada 1.6/1-mullita∶Cr³⁺ emite un espectro en el rango de 695~950 nm con un ancho a media altura (FWHM) de 190 nm. Esta emisión proviene de las transiciones ⁴T_2g→⁴A₂ y ²E_g→⁴A_2g de Cr³⁺ en un campo cristalino octaédrico intermedio (D_q/B=2.3) y de la transición ⁴T_2g→⁴T_1g de Cr³⁺ en un campo cristalino tetraédrico débil (D_q/B=1.02). Además, el fósforo fluorescente mantiene el 63 % de la intensidad de emisión a temperatura ambiente a 423 K, con eficiencias cuánticas internas y externas de 53 % y 24 %, respectivamente, lo que indica que este material es un fósforo cercano al infrarrojo de banda ancha con potencial de aplicación.

dopaje Cr³⁺;fósforo cercano al infrarrojo;campo cristalino;LED cercano al infrarrojo