Debido a la urgente necesidad de una fuente luminosa compacta para espectrómetros portátiles de espectroscopía de infrarrojo cercano, los diodos emisores de luz convertidos con fósforo (pc-LED) muestran un gran potencial. Entre ellos, el fósforo activado con Cr³⁺ de infrarrojo cercano es considerado un sistema material muy competitivo debido a su alta eficiencia y características de longitud de onda ajustable. Sin embargo, los fósforos activados con Cr³⁺ reportados hasta ahora presentan problemas de anchura a media altura (FWHM) estrecha (<150 nm) y longitud de onda 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 de estructura granate de infrarrojo cercano Na₂Lu₂Ga₄GeO₁₂∶Cr³⁺ (NLGG∶Cr³⁺). Bajo excitación de luz azul a 468 nm, la muestra optimizada NLGG∶0.08Cr³⁺ exhibe una emisión de banda ancha con pico a 780 nm, que cubre de 600 a 1100 nm, con FWHM de 196 nm y eficiencias cuánticas internas y externas (IQE, EQE) del 56% y 22%, respectivamente. Los análisis espectrales y los cálculos del campo cristalino confirmaron que la emisión de banda ancha se debe a Cr³⁺ ocupando un único sitio Ga³⁺ con una fuerza de campo cristalino moderada. Ajustando la concentración de Cr³⁺, se puede lograr un ajuste continuo del pico de emisión de 742 a 790 nm y FWHM de 182 a 196 nm. Se preparó un dispositivo NIR pc-LED utilizando este fósforo y un chip LED azul, demostrando su potencial aplicación en imágenes biomédicas, visión nocturna e inspección no destructiva.

Fósforo de infrarrojo cercano;Emisión de banda ancha;Dopaje Cr³⁺;NIR pc-LED