中國(guó)粉體網(wǎng)訊  浙江大學(xué)邱建榮教授團(tuán)隊(duì)通過一種簡(jiǎn)易的玻璃晶化技術(shù)開發(fā)了一類外量子效率高,、熱穩(wěn)定性好的寬帶近紅外熒光陶瓷,。這類熒光陶瓷作為全無機(jī)轉(zhuǎn)換體,，可以從根本上解決傳統(tǒng)“熒光粉+有機(jī)硅脂”不能兼顧吸收效率高,、內(nèi)量子效率高和熱猝滅低的問題,，從而實(shí)現(xiàn)熒光轉(zhuǎn)換型寬帶近紅外LED的高效率,、高功率密度輸出。

受到商用白光LED（WLED）的啟發(fā),，寬帶發(fā)射近紅外熒光粉轉(zhuǎn)化型LED（NIRpc-LED）于近幾年發(fā)展起來,。這種新光源通過寬帶近紅外熒光粉吸收并轉(zhuǎn)化LED芯片產(chǎn)生的藍(lán)光或近紫外光來產(chǎn)生寬帶近紅外發(fā)射。其結(jié)構(gòu)示意圖如下：

NIRpc-LED由單個(gè)藍(lán)光或近紫外外發(fā)射的（In,，Ga)N-LED芯片及寬帶近紅外發(fā)射熒光粉及用于分散熒光粉的光學(xué)通透的粘結(jié)劑組成,。

近紅外熒光粉一般都擁有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，且其光譜形狀多樣且穩(wěn)定,。因此NIRpc-LED擁有優(yōu)異的光譜穩(wěn)定性及長(zhǎng)壽命,。NIRpc-LED為目前寬帶近紅外光源的最佳解決方案。特別是其小尺寸及低電壓,、低能耗等特性為各種近紅外設(shè)備的小型化,，便攜化，集成化帶來了可能,。

相比于白光pc-LED,，NIRpc-LED中“藍(lán)光→近紅外光”轉(zhuǎn)換的量子缺損（Stokes能量損耗）更大，因此對(duì)NIR熒光粉的性能要求更高,。但是,，因?yàn)榧ぐl(fā)態(tài)電子的非輻射躍遷幾率隨著基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能量間距變小而增加，NIR發(fā)射在本質(zhì)上更難實(shí)現(xiàn)高效率和高熱穩(wěn)定性,。與其他NIR發(fā)光離子相比,，三價(jià)鉻離子（Cr³⁺）在內(nèi)量子效率（IQE）和光譜可調(diào)性等方面均已表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。但是,，由于相關(guān)能級(jí)躍遷是偶極禁戒的,，Cr³⁺激活的熒光粉對(duì)藍(lán)光的吸收弱,，外量子效率（EQE）低，而提高摻雜濃度會(huì)導(dǎo)致IQE下降和熱猝滅加重,。此外,，熒光粉需要有機(jī)硅脂、環(huán)氧樹脂等進(jìn)行LED器件封裝,，而這類透明有機(jī)材料的熱導(dǎo)率極低且物理化學(xué)穩(wěn)定性差,。

浙江大學(xué)邱建榮教授和肖文戈博士等人針對(duì)上述問題，通過一種簡(jiǎn)單的玻璃晶化技術(shù)開發(fā)了一類外量子效率高,、熱穩(wěn)定性好的寬帶近紅外熒光陶瓷,，并將其直接作為全無機(jī)轉(zhuǎn)換體，獲得了一種高性能的NIRpc-LED,。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在AdvancedScience上,，論文第一作者為博士研究生鄭國(guó)君。

邱建榮教授的研究方向是光子材料與器件,，近年主要從事激光與材料相互作用（超快激光制造和激光3D打印）,，發(fā)光與非線性光學(xué)材料的研究,，取得了諸多有影響的研究成果。在第19次世界陶瓷科學(xué)院（World Academy of Ceramics）院士選舉中,，經(jīng)過嚴(yán)格的提名和獨(dú)立評(píng)選程序,，邱建榮教授當(dāng)選為世界陶瓷科學(xué)院院士。世界陶瓷科學(xué)院院士當(dāng)選人均為國(guó)際陶瓷科學(xué)領(lǐng)域有突出貢獻(xiàn)和成就的個(gè)人,，是陶瓷科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù),。

參考來源：

[1]AdvancedScienceNews.浙江大學(xué)邱建榮課題組AS：制備高性能寬帶近紅外熒光陶瓷新技術(shù)-玻璃晶化法

[2]方立民.NIRpc-LED用寬帶近紅外熒光粉的研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山川）

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