阳离子取代石榴石荧光粉

宽带近红外发射

通过Ca2+/Sn4+共取代Y3Al5O12:Cr3+，打破Cr3+在石榴石中的典型窄带发光，获得适用于近红外LED的宽带发射。

Meng, Qinghong · Yuning, Zhang · 李向明 · Yu, Wanjun · 王亚平 · 徐志军 · Li, Jiguang

Inorganic Chemistry 2026

具体参数

发射峰值波长

{'zh': '764', 'en': '764'} nm

半高宽

{'zh': '135', 'en': '135'} nm

内量子效率

{'zh': '75.6', 'en': '75.6'} %

外量子效率

{'zh': '25.1', 'en': '25.1'} %

热稳定性

{'zh': '74.5', 'en': '74.5'} %

器件效率

{'zh': '8.53', 'en': '8.53'} %

技术优势

荧光宽带化

Ca²⁺/Sn⁴⁺ 等摩尔取代引起晶格膨胀和八面体畸变，降低晶体场强度，使 Cr³⁺ 发射从窄带红移并展宽到 135 nm。

效率够高

最优样品内量子效率 75.6%，外量子效率 25.1%，接近商用荧光粉水平。

热稳定性好

423 K 时发光强度保持 74.5%，适用于高温工作的 LED 封装。

器件可用

封装的近红外 LED 输出功率约 21.1 mW，电光转换效率 8.53%，证明可实际应用。

应用场景

• 近红外LED：作为荧光粉直接用于封装近红外 LED，提供宽带发射。
• 夜视与安防：为夜视监控提供人眼不可见但相机可捕捉的近红外光。
• 无创医疗诊断：宽带近红外光穿透组织，用于血氧、血糖等无创检测。
• 无损检测：近红外光源用于材料内部缺陷的无损检测。