Thermal Stability Improvement of Cr3+‐Activated Broadband Near‐Infrared Phosphors via State Population Optimization

荧光粉 材料科学 热稳定性 宽带 光致发光 光电子学 近红外光谱 人口 发光 荧光 红外线的 光学 化学 物理 社会学 人口学 有机化学
作者
Qiuhong Zhang,Xiang Wei,Jianbang Zhou,Bojana Milićević,Litian Lin,Jiansheng Huo,Junhao Li,Haiyong Ni,Zhiguo Xia
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:11 (14) 被引量:42
标识
DOI:10.1002/adom.202300310
摘要

Abstract Technological progress has accelerated the researches into broadband near‐infrared (NIR) luminescent materials as next‐generation intelligent NIR light sources; however, poor thermal stability restricts the applications of NIR phosphors. Herein, new insights into Cr 3+ ‐activated NIR phosphors with improved thermal stability are provided. The photoluminescence intensity originating from the 4T2→4A2 broadband emission of CaLu 2 Al 4 SiO 12 :Cr 3+ (CLAS:Cr) with optimal electron occupation ( 4 T 2 / 2 E) increases up to 118% at 475 K compared with that at room temperature, which is the best for Cr 3+ ‐activated broadband NIR phosphor. Accordingly, new ideas for the design of thermally stable phosphors are proposed by optimizing the thermal population between 4 T 2 and 2 E states and electron migration from 2 E to 4 T 2 state. Finally, multifunctional applications of CLAS:Cr in NIR fluorescence intensity ratio thermometry, X‐ray detection, NIR phosphor‐converted light‐emitting diodes, and bio‐imaging are demonstrated.
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