Para abordar el problema de la baja eficiencia de emisión del fósforo rojo profundo utilizado para la iluminación de plantas, se propuso una nueva estrategia para mejorar la radiación fluorescente mediante el co-dopaje con Al³⁺. Se sintetizaron por el método sólido a alta temperatura muestras de Ca₂YTa_1-xO₆∶xMn⁴⁺ (x = 0,1%~0,6%) y Ca₂YTa_1-0,3%-yO₆∶0,3%Mn⁴⁺, yAl³⁺ (y = 0,4%~2,4%) con diferentes concentraciones de Mn⁴⁺ y Al³⁺. Se estudió el efecto de mejora inducido por Al³⁺ mediante difracción de rayos X, fotoluminiscencia y decaimiento fluorescente. Los resultados demostraron que bajo excitación de 304 nm, la fluorescencia rojo profundo del Ca₂YTaO₆∶0,3%Mn⁴⁺ con dopaje simple fue la más fuerte; después del co-dopaje con Al³⁺, su intensidad se incrementó significativamente, alcanzando 5,92 veces la del Ca₂YTaO₆∶0,3%Mn⁴⁺ cuando la concentración de Al³⁺ fue del 1,2%. El análisis indicó que Al³⁺ suprime eficazmente la expulsión por concentración entre Mn⁴⁺, reduce el número de centros y defectos de expulsión, lo que resulta en una disminución de la tasa de transiciones no radiativas; al mismo tiempo, aumentó significativamente la intensidad del campo cristalino que rodea a Mn⁴⁺, elevó la probabilidad de la transición radiativa ²E_g, y por ende mejoró la luminiscencia. Además, el co-dopaje no modificó significativamente la estabilidad térmica del fósforo. El espectro de electroluminiscencia del pc-LED basado en un chip de 365 nm muestra una alta coincidencia con la banda de absorción del fotoreceptor vegetal P_fr, con alta intensidad luminosa y pureza de color, lo que otorga a este tipo de fósforo un buen potencial de aplicación para la iluminación interior de plantas.

Método sólido a alta temperatura; co-dopaje Al³⁺; mejora fluorescente; Ca₂YTaO₆; intensidad del campo cristalino