Ante la urgente necesidad de fuentes de luz compactas para espectrómetros portátiles de infrarrojo cercano, los diodos emisores de luz con conversión por fósforo (pc-LED) muestran un gran potencial. Entre ellos, el fósforo activado con Cr³⁺ en el infrarrojo cercano es un sistema de materiales altamente competitivo debido a su alta eficiencia y características ajustables de longitud de onda. Sin embargo, los fósforos activados con Cr³⁺ reportados hasta ahora presentan un ancho de banda a media altura (FWHM) estrecho (FWHM < 150 nm) y una longitud de emisión corta (λ_em < 750 nm). En este estudio, mediante una estrategia de co-sustitución［Na⁺-Ge⁴⁺］, se diseñó y sintetizó un nuevo fósforo con estructura de granate Na₂Lu₂Ga₄GeO₁₂ : Cr³⁺ (NLGG: Cr³⁺). Bajo excitación con luz azul de 468 nm, la muestra optimizada NLGG: 0.08Cr³⁺ mostró emisión de banda ancha con un pico en 780 nm, cubriendo el rango 600-1100 nm, con un FWHM de 196 nm, y eficiencias cuánticas interna y externa (IQE, EQE) de 56 % y 22 % respectivamente. El análisis espectral y los cálculos del campo cristalino confirmaron que la emisión de banda ancha se debe a Cr³⁺ que ocupa un sitio Ga³⁺ único con una intensidad media del campo cristalino. Ajustando la concentración de Cr³⁺, se puede lograr un ajuste continuo del pico de emisión de 742 nm a 790 nm y del FWHM de 182 nm a 196 nm. Utilizando este fósforo junto con un chip LED azul, se fabricó un dispositivo NIR pc-LED que mostró aplicaciones potenciales en imágenes biomédicas, visión nocturna y detección no destructiva.

fósforo infrarrojo cercano; emisión de banda ancha; dopaje con Cr³⁺; NIR pc-LED