近日，太阳成集团tyc234cc王紅成教授團隊研發了一種同時兼具高量子效率和超高熱穩定性的近紅外發光材料。該研究在《Laser & Photonics Reviews》（影響因子：9.8，中科院1區TOP期刊）上發表題為“Simultaneously Possessing High Quantum Efficiency and Thermal Robustness in a Near-Infrared Emitting ZnAlB_(1-x)Ga_xO₄:Cr³⁺ Phosphor”的研究論文。這篇論文的第一作者林金祥是我校與諾丁漢大學馬來西亞校區的聯合培養博士生，我院光電材料團隊呂偉副研究員和王紅成教授為通訊作者。

近紅外光在夜視、生物成像、監測和檢測等新領域具有廣泛應用，其中近紅外熒光轉換發光二極管被認為是理想的光源選擇。作為熒光轉換發光二極管的核心組成部分，近紅外熒光粉必須具備高量子效率和良好的熱穩定性才能實現最佳性能。然而，如何設計和制備同時滿足這兩項要求的熒光材料，仍是一個亟待解決的難題。本研究開發了一種新型的ZnAlB_(1-x)Ga_xO₄:Cr³⁺熒光材料體系，并随着Ga逐步替換B，在x = 1時光緻發光性能以及量子效率達到峰值效率。在進一步的研究中，以ZnAlGaO₄（ZAGO）為基質變動Cr³⁺的摻雜濃度（ZAGO:yCr³⁺）。系列中随着Cr³⁺ 含量的增加，其半峰寬從32 nm 擴展至 163 nm。這種現象被歸因于兩種Cr³⁺ 發射中心之間的能量轉移。特别是在這個系列中，ZAGO:0.05Cr³⁺表現出最為優異的性能，其内量子效率達到了80%，外量子效率為34%，并且擁有80 nm 的半峰寬。此外，該熒光材料展現了顯著的反溫度猝滅效應，在423 K的高溫下展示了125.53%的發光強度，其突出的熱穩定性通過缺陷能級模型得到了闡釋。基于ZAGO:Cr³⁺熒光粉制備的近紅外熒光轉換發光二極管，在植物培育、夜視技術、無損檢測以及靜脈成像等多個領域展現了極大的應用潛力。

     該成果為太阳成集团tyc234cc國際聯合培養博士項目成果之一。國際聯合培養博士項目能讓學生感受和共享世界知名大學的優質教育科研資源，培養學生國際視野，增加跨文化交流經曆，進而培養德才兼備的高水平研究生。

論文鍊接：https://doi.org/10.1002/lpor.202400750

供稿：呂偉；一審：李豔霞；複審：張兆雲；終審：曾鵬舉