高输出功率和高量子效率在新型NIRMgAlGa_0.7 B_0.3 O₄:Cr³⁺,具有深刻的FWHM变化

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态化学 固态化学
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 对于先进的NIR光源,有很大需要高效的近红外 (NIR) 光器,具有可调节的发射特性.
• 在半最大 (FWHM) 的全宽度有很大的差异的光体实现是一个相当大的设计挑战.

研究的目的:

• 为了合成和描述具有可调节发射特性的新型NIR光体.
• 研究 (Cr³⁺) 度与发射频谱的FWHM之间的关系.
• 了解负责可调节FWHM和热稳定的基本机制.

主要方法:

• 合成MgAlGa_0.7 B_0.3 O₄:Cr³⁺ (MAGBO:Cr³⁺) 的方法.
• 使用高斯拟合,对光发光特性 (包括FWHM) 的表征.
• 分析发光衰变动态和温度依赖性质的分析.
• 用NIR光转换LED (pc-LED) 的制造和测试.

主要成果:

• MAGBO:Cr3+体呈现可调节的辐射从超窄带 (FWHM = 29 nm) 到超宽带 (FWHM = 260 nm) 随着Cr3+度的增加.
• 三个不同的排放中心之间的能量转移被确定为FWHM变化的机制.
• 超宽带 (MAGBO:0.05Cr³⁺) 显示出极好的热稳定性 (85%在425K) 和高外部量子效率 (68.5%).
• 一个制造的NIR pc-LED在600 mA时实现了136 mW的高输出功率.

结论:

• 该研究成功地准备了高效的NIR光器与可调节的FWHM.
• 对可调节的FWHM机制有了更深入的理解,这对于高性能NIR光器至关重要.
• 这些发现为先进的NIR光源的多功能应用铺平了道路.