王長(zhǎng)建，喬旭升，樊先平

（浙江大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 杭州 310027）

1 引 言

近紅外（NIR，780～2 526 nm）光源具有穿透力強(qiáng)、分辨率高、信噪比強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1]，廣泛應(yīng)用于生物檢測(cè)、紅外光療、非侵入探測(cè)、軍事偵察、食品檢測(cè)等領(lǐng)域。特別是在生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，其與傳統(tǒng)成像技術(shù)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)需熒光染料的非破壞性、非侵入性的快速分析。傳統(tǒng)NIR光源有鹵鎢燈、AlGaAs發(fā)光二極管（LED）[2]等，近期也有使用鈣鈦礦發(fā)光二極管（PeLEDs）[3]、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）[4]制備N(xiāo)IR光源的報(bào)道，考慮到不同有機(jī)基團(tuán)具有不同的吸收帶，更寬帶的NIR光源有利于獲得更多的信息。然而，這些NIR光源或存在體積大、效率低，或存在發(fā)射帶寬窄、成本高等問(wèn)題。最近發(fā)展出了熒光粉轉(zhuǎn)換發(fā)光二極管（pc-LED）[5-8]形式的NIR光源，其采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)熒光粉獲得NIR寬帶發(fā)光，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低等優(yōu)點(diǎn)。面對(duì)廣泛的應(yīng)用需求，迫切需要發(fā)展更為高效的pc-LED用近紅外熒光粉。雖然Nd3+、Yb3+、Pr3+和Sm3+等三價(jià)稀土離子也能夠產(chǎn)生f-f躍遷的NIR熒光，但發(fā)射譜帶太窄、激發(fā)效率低限制了其實(shí)際應(yīng)用。在過(guò)渡金屬離子中，Cr3+較容易實(shí)現(xiàn)從深紅色到NIR的可調(diào)寬帶發(fā)射，且在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的寬譜吸收，可與藍(lán)光LED芯片很好地匹配，受到了NIR熒光粉研究者的特別關(guān)注?；谏鲜霰尘?，Cr3+離子摻雜近紅外熒光粉獲得了大量研究[9-10]，并在改善熒光粉的藍(lán)光吸收率、耐溫性、電光轉(zhuǎn)化效率、輸出功率等方面，取得了重要進(jìn)展。本文主要從材料制備、性能研究和器件應(yīng)用等方面綜述了Cr3+離子摻雜近紅外熒光粉的最新研究進(jìn)展。

2 Cr3+發(fā)光的晶體場(chǎng)理論

Cr3+最外層電子構(gòu)型是3d3，其能級(jí)結(jié)構(gòu)可采用過(guò)渡金屬離子的晶體場(chǎng)理論[11-13]來(lái)描述。同時(shí)，晶體場(chǎng)的強(qiáng)弱程度決定了同等對(duì)稱(chēng)條件下能級(jí)分裂程度的大小。晶體場(chǎng)強(qiáng)Dq、Racah參數(shù)B和C是晶體場(chǎng)理論的三個(gè)重要參數(shù)。根據(jù)對(duì)多電子晶體場(chǎng)哈密頓算符的解，歸一化多重譜態(tài)能量E（Γ）/B是Dq/B的 方 程，據(jù) 此 可 以 繪 制 出 如 圖1（a）所示的Tanabe-Sugano圖[14-15]，其中Δ=10Dq，Γ表示電子態(tài)的不可約。圖1（b）～（c）是Cr3+能級(jí)在八面體晶體場(chǎng)中的分裂情況：4F能級(jí)分裂為4A2、4T2和4T1，2G能 級(jí) 分 裂 為2E、2T1、2T2和2A1（4F、2G能級(jí)指的是自由離子能級(jí)；4A2、4T2等能級(jí)屬于晶體場(chǎng)能級(jí)）。4A2能級(jí)擁有最低的能量，作為基態(tài)能級(jí)。值得注意的是，2E和2T1之間的能級(jí)差并不隨晶體場(chǎng)強(qiáng)度的改變產(chǎn)生較大變化（同時(shí)，值得注意的是2E和4A2之間的能級(jí)差也和基質(zhì)有關(guān)），但4T2和4A2之間的能級(jí)差隨著晶體場(chǎng)強(qiáng)度的改變會(huì)產(chǎn)生較大變化。

圖1 （a）八面體晶體場(chǎng)中Cr3+的Tanabe-Sugano圖；（b）Cr3+處于弱晶體場(chǎng)Dq/B＜2.3的能級(jí)分裂；（c）Cr3+處于中等晶體場(chǎng)Dq/B≈2.3的能級(jí)結(jié)構(gòu)；（d）Cr3+處于強(qiáng)晶體場(chǎng)Dq/B＞2.3的能級(jí)結(jié)構(gòu)［14-15］。Fig.1（a）Tanabe-Sugano of Cr3+in octahedral crystal field.（b）Energy level splitting of Cr3+in weak crystal field Dq/B＜2.3.（c）Energy level structure of Cr3+in moderate crystal field Dq/B≈2.3.（d）Energy level structure of Cr3+in strong crystal field Dq/B＞2.3［14-15］.

根據(jù)Tanabe-Sugano圖可知，Cr3+的一些激發(fā)態(tài)能級(jí)能量和Dq/B之間具有固定的函數(shù)關(guān)系。詳細(xì)的激發(fā)態(tài)能級(jí)與Dq/B之間關(guān)系的研究可見(jiàn)Tanabe[16-17]和Casalboni[18]的工作。同時(shí)，這些激發(fā)態(tài)能級(jí)也可由光譜實(shí)驗(yàn)測(cè)得。因此，由4A2→4T2、4A2→4T1（4F）躍遷吸收光譜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠較準(zhǔn)確地反向推導(dǎo)出Dq、B和C等參數(shù)。在八面體晶體場(chǎng)中，4A2和4T2之間的能量差等于10Dq，該值可以從4A2→4T2躍遷所吸收的光子能量ν1得到。可得公式[11]：

B值可以由4A2→4T2躍遷所吸收的光子能量ν1和4A2→4T1躍遷所吸收的光子能量ν2推導(dǎo)出[11]：

Racah參數(shù)比C/B通常處于4.2～4.9區(qū)間[19]，在粗略計(jì)算時(shí)C/B可以取值為4.7[20-21]，也可以通過(guò)2E→4A2的 零 聲 子 線(xiàn) 能 量ΔEE來(lái) 估 算C，公式如下[22-23]：

根據(jù)晶體場(chǎng)理論，Cr3+位于八面體晶體場(chǎng)會(huì)有更高的晶場(chǎng)穩(wěn)定化能（CFSE），故Cr3+一般摻雜在六配位的八面體格位[24-25]，如圖1（b）、（c）所示。如前所述，由于Cr3+離子能級(jí)結(jié)構(gòu)對(duì)晶體場(chǎng)變化比較敏感，通過(guò)晶體場(chǎng)調(diào)控可使Cr3+具有不同的能級(jí)結(jié)構(gòu)。因此，通過(guò)材料結(jié)構(gòu)調(diào)控，Cr3+較易在NIR譜段得到可調(diào)寬帶發(fā)射。如圖1（b），在與F配位的弱晶體場(chǎng)環(huán)境下（Dq/B＜2.3），Cr3+最低的激發(fā)能級(jí)為自旋三重態(tài)4T2，自旋允許的4T2→4A2躍遷伴隨電子-聲子耦合，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較寬發(fā)射譜。如圖1（c），當(dāng)處于中間晶體場(chǎng)（Dq/B≈2.3）時(shí)，Cr3+的發(fā)射譜來(lái)自?xún)蓚€(gè)熱耦合能級(jí)4T2和2E的躍遷；這時(shí)，即使在低溫條件下，Cr3+的光譜依舊是由4T2→4A2產(chǎn)生的寬帶和2E→4A2躍遷產(chǎn)生的R line線(xiàn)狀窄帶譜疊加而成。如圖1（d），當(dāng)處于強(qiáng)晶體場(chǎng)環(huán)境（Dq/B＞2.3）時(shí)，Cr3+的最低激發(fā)能級(jí)變?yōu)?E，其發(fā)射光譜由狹窄的R line線(xiàn)狀窄帶譜（自旋躍遷禁戒2E→4A2的尖銳發(fā)射譜線(xiàn)）和振動(dòng)導(dǎo)致的聲子邊帶構(gòu)成。

3 制備方法

Cr3+摻雜NIR熒光粉的主要制備工藝有高溫固相合成法、濕化學(xué)合成法等。高溫固相法合成熒光粉具有工藝簡(jiǎn)單、易于工業(yè)化批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。然而，高溫固相法的“配料混料—高溫?zé)Y(jié)—研磨粉碎”工藝，盡管會(huì)加入低熔點(diǎn)助熔劑，依舊意味著各成分難以達(dá)到原子級(jí)別的均勻分布。同時(shí)，摻雜的Cr3+離子通過(guò)擴(kuò)散反應(yīng)進(jìn)入到晶格中，這個(gè)過(guò)程會(huì)受濃度擴(kuò)散影響，也意味著摻雜離子較難在晶體中分散均勻，有可能增加濃度猝滅幾率。此外，高溫下Cr3+離子的價(jià)態(tài)也存在受燒結(jié)氣氛影響的可能。這些都會(huì)對(duì)熒光粉的光譜學(xué)性能優(yōu)化產(chǎn)生不利影響。

濕化學(xué)合成法主要有共沉淀法、溶劑熱法和溶膠凝膠法等。濕化學(xué)合成法通常用來(lái)合成那些用高溫固相法較難合成的熒光粉，如氟化物熒光粉[26-27]。相較而言，濕化學(xué)合成法可以實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別的混合均勻，具有離子摻雜均勻的優(yōu)點(diǎn)。在Wu[28]的工作中可以看到，Cr3+離子在K2NaInF6基質(zhì)中可以實(shí)現(xiàn)10%的摻雜濃度而未出現(xiàn)明顯的濃度猝滅，在如此高濃度的摻雜下，內(nèi)量子效率（IQE）依舊達(dá)到了70.2%。

4 材料體系

4.1 石榴石結(jié)構(gòu)類(lèi)型

通式為X3M2A3O12（X=La，Lu，Y，Gd；M=Zr，Hf，Ga；A=Al，Si，Ge）化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類(lèi)龐大化合物的通稱(chēng)，上地幔主要造巖礦物之一（晶體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2（a））。石榴石熒光粉常通過(guò)高溫固相反應(yīng)合成。石榴石晶體具有很強(qiáng)的剛性結(jié)構(gòu)，發(fā)光效率和抗熱猝滅性能都較為優(yōu)異[38]。石榴石發(fā)光材料因透明度高、化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)異、結(jié)構(gòu)開(kāi)放性強(qiáng)，在熒光粉材料中具有重要的地位[39]。

4.2 輝石結(jié)構(gòu)類(lèi)型

通式為XYZ2O6，晶體屬正交（斜方）或單斜晶系，是單鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物的總稱(chēng)。Z代表占據(jù)Z2O6單鏈內(nèi)部四面體配位的陽(yáng)離子，可為Si4+、Ge4+或Si4+/Al3+；X為占據(jù)頂角相對(duì)的兩條單鏈之間的八面體位置的陽(yáng)離子；當(dāng)Y主要是大半徑的Na+、Ca2+時(shí)，Y位點(diǎn)形成八配位的畸變立方體；當(dāng)Y主要以Mn2+、Fe3+、Mg2+或Li+為主時(shí)，則Y位點(diǎn)形成六配位的畸變八面體[30]（晶體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2（b））。自然界中的輝石既可以是巖漿結(jié)晶作用的產(chǎn)物，也可以是變質(zhì)作用的產(chǎn)物；而人工制備輝石類(lèi)型熒光粉常用高溫固相反應(yīng)法合成。輝石族礦物屬于鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，是最主要的造巖礦物之一，相關(guān)熒光粉具有熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。

4.3 尖晶石結(jié)構(gòu)類(lèi)型

通式AB2O4型，是離子晶體中的一個(gè)大類(lèi)。A為二價(jià)陽(yáng)離子；B為三價(jià)陽(yáng)離子；結(jié)構(gòu)中O2-離子作立方緊密堆積。其中A2+填充于八分之一的四面體空隙中，B3+充填于二分之一的八面體空隙中，即A2+離子為4配位，而B(niǎo)3+為6配位（見(jiàn)圖2（c））；若A2+分布在八面體空隙，而B(niǎo)3+一半分布于四面體空隙，另一半分布于八面體空隙，通式為B（AB）O4，稱(chēng)為反尖晶石。尖晶石的合成制備方法較為多樣，固相法、熔鹽法、水熱法、共沉淀法等方法都見(jiàn)諸報(bào)道[40]。尖晶石化合物通常具有較高的硬度、熔點(diǎn)，其化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性都很高。但Cr3+摻雜尖晶石的八面體格位通常表現(xiàn)出700 nm的強(qiáng)晶體場(chǎng)發(fā)射，較少應(yīng)用于寬帶近紅外熒光粉。

圖2 （a）石榴石Ca2LaZr2Ga2.8Al0.2O12的晶體結(jié)構(gòu)［29］；（b）輝石類(lèi)型晶體LiInSi2O6的晶體結(jié)構(gòu)［30］；（c）尖晶石ZnGa2O4的晶體結(jié)構(gòu)［31］；（d）雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物的晶體結(jié)構(gòu)示意圖［32］；（e）陽(yáng)離子B+/B3+取代鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鹵化物（ABX3）中的B2+得到雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鹵化物（A2B'B''X6）示意圖［33-34］；（f）ScBO3晶體結(jié)構(gòu)示意圖［35］；（g）GdAl3（BO3）4晶體結(jié)構(gòu)［36］；（h）氟化物熒光粉K2NaInF6∶Cr3+晶體結(jié)構(gòu)示意圖［28］；（i）磷酸鹽LiScP2O7晶體結(jié)構(gòu)示意圖［37］。Fig.2（a）The crystal structure of garnet Ca2LaZr2Ga2.8Al0.2O12［29］.（b）Crystal structure of pyroxene type crystal LiInSi2O6［30］.（c）Crystal Structure of Spinel ZnGa2O4［31］.（d）The crystal structure schematic diagram of double perovskite oxides［32］.（e）Schematic diagram of cationic B+/B3+substitution of B2+in halide perovskite（ABX3）to obtain double perovskite（A2B'B″X(qián)6）［33-34］.（f）The crystal structure schematic diagram of ScBO3［35］.（g）Crystal structure of GdAl3（BO3）4［36］.（h）Schematic diagram of K2NaInF6∶Cr3+crystal structure［28］.（i）Schematic diagram of the crystal structure of phosphate LiScP2O7［37］.

4.4 雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物類(lèi)型

通式為A2B'B″O6，標(biāo)準(zhǔn)的雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物為B'、B″離子交替占據(jù)原鈣鈦礦結(jié)構(gòu)ABO3氧化物中B離子的位置，B'與B″位離子分別與距離它們最近的氧原子之間形成了B'O6與B″O6的八面體（如圖2（d）所示）。由于B位離子（B'和B″）的組合方式多樣化,使得雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物擁有多種晶體畸變類(lèi)型[32-34]。高溫固相合成法是合成雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物的傳統(tǒng)方法之一，共沉淀法、溶膠凝膠法和水熱法也可以實(shí)現(xiàn)雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物的制備[41]。雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)可以容納原鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中不存在的元素（如高價(jià)元素+6或+7），因此擴(kuò)大了鈣鈦礦家族的組成；其次，雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)具有更復(fù)雜的原子環(huán)境，形成了在鈣鈦礦結(jié)構(gòu)中通常不存在的電子結(jié)構(gòu)[42]；此外，雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物表現(xiàn)出相對(duì)增強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性[43]。因?yàn)榫哂凶銐虻膶?dǎo)電性以釋放存儲(chǔ)在熒光粉顆粒表面上的電荷，雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物熒光粉在場(chǎng)發(fā)射顯示器和等離子體顯示面板設(shè)備中可能具有潛在應(yīng)用[44]。

4.5 雙鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鹵化物（HDPs）類(lèi)型

通式為A2B'（Ⅰ）B"（Ⅲ）X6（A=Cs+,Rb+;B'（Ⅰ）=K+,Na+,Li+,Ag+,Cu+；B"（Ⅲ）=In3+,Sb3+,Bi3+;X=Cl-,Br-,I-）或A2B（Ⅳ）X6（A=Cs+,Rb+;B=Sn4+,Pd4+,Ti4+;X=Cl-,Br-,I-），一個(gè)單價(jià)和一個(gè)三價(jià)離子取代原鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鹵化物的兩個(gè)二價(jià)離子；或一個(gè)四價(jià)離子和一個(gè)空位取代原鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鹵化物中的兩個(gè)二價(jià)離子（如圖2（e）所示）；是低化學(xué)穩(wěn)定性和高毒性的含鉛鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鹵化物的替代品[45-46]。目前，制備HDPs的常用方法包括水熱合成法和固態(tài)反應(yīng)法，熱注入或陰離子交換法也可以用于合成HDPs[34]。多數(shù)HDPs材料具有優(yōu)異的物理和光電性能，如高缺陷容限、環(huán)境穩(wěn)定性和可調(diào)的帶隙等，但對(duì)其潛在應(yīng)用的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于鉛基鈣鈦礦雜化材料，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)仍然不清楚。只有少數(shù)HDPs，如Cs2AgBiBr6和Cs2AgInBr6，被用于光電器件[34]。

4.6 三方結(jié)構(gòu)硼酸鹽類(lèi)型

ScBO3[35]和InBO3[8]這類(lèi)具有三方結(jié)構(gòu)的硼酸鹽晶體，易于合成，熱性能和化學(xué)性能穩(wěn)定。晶體呈層狀方解石狀結(jié)構(gòu)，由[ScO6]或[InO6]八面體和三角平面[BO3]基團(tuán)組成；其中，Sc3+、In3+離子被6個(gè)氧原子配位形成八面體結(jié)構(gòu)，B3+離子被3個(gè)氧原子包圍形成三角平面體結(jié)構(gòu)，八面體和三角平面體之間通過(guò)共角連接（如圖2（f）所示）。Sc-BO3[35]和InBO3[8]等可通過(guò)高溫固相法，由Sc2O3、In2O3等 相 應(yīng) 氧 化 物 與H3BO3混 合，在1 200～1 300℃加熱數(shù)小時(shí)合成。

4.7 碳酸鈣鎂石結(jié)構(gòu)類(lèi)型

通式為RX3（BO3）4（其中R=稀土）的雙硼酸鹽晶體由Ballman[47]于1962年首次報(bào)道，與礦物碳酸鈣鎂石CaMg3（CO3）4同構(gòu)（如圖2（g）所示）。Ballman[47]分別以K2SO4-3MoO3和PbF2-3B2O3作為助溶劑，將相應(yīng)氧化物原料加熱至1 150℃熔解，保溫4 h后，以2℃/h緩慢降溫到900℃析出目標(biāo)晶體，而后將基質(zhì)溶解在熱KOH、HCI或HNO3中得到相應(yīng)晶體。由于大部分RX3（BO3）4晶體在高溫熔化時(shí)會(huì)分解為RBO3和XBO3等組成相（除了LaSc3（BO3）4晶體，其余RX3（BO3）4晶體都無(wú)法通過(guò)高溫熔化法得到）[48]，在PbF2-B2O3、Li2B4O7、Na2B4O7、BaO-B2O3、K2Mo3O10和K2Mo3O10-KF等眾多助熔劑配方中，K2Mo3O10-B2O3助熔劑得到了最廣泛的應(yīng)用[49]。為了避免Mo離子進(jìn)入晶體導(dǎo)致近紫外吸收，一些研究者又開(kāi)發(fā)出新的助熔劑Li2WO4-B2O3[50]。因?yàn)榫哂懈叻蔷€(xiàn)性光學(xué)系數(shù)、高機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)異的化學(xué)和熱穩(wěn)定性等，作為雙硼酸鹽家族的成員,GdAl3（BO3）4和YAl3（BO3）4等晶體及其鑭系元素?fù)诫s對(duì)應(yīng)物在非線(xiàn)性光學(xué)和激光晶體領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價(jià)值[49]。

4.8 氟化物類(lèi)型

在氟化物中，四方的SrAlF5，三方的Li-CaAlF6、Li（Ca,Sr）AlF6、LiSrAlF6、LiSrCrF6、LiSrGaF6，立方的Na3Ga2Li3F12、KZnF3等都曾用作Cr3+激活的激光晶體[51]。像Cr∶LiCAF、Cr∶LiSAF、Cr∶LiSGaF等[52]在可見(jiàn)光波段擁有較寬的吸收譜，在近紅外區(qū)域擁有較寬的發(fā)射譜，在近紅外熒光粉領(lǐng)域具有相應(yīng)的研究?jī)r(jià)值。而A2BMF6∶Cr3+（A，B=Li，Na，K，Rb，Cs；M=Ga，Al）過(guò)去在激光材料領(lǐng)域已有報(bào)道[53-56]，目前部分研究者嘗試將它們應(yīng)用于近紅外熒光粉領(lǐng)域（圖2（h）展示了氟化物熒光粉K2NaInF6∶Cr3+的晶體結(jié)構(gòu)）。氟化物熒光粉多用濕化學(xué)法合成，包括刻蝕法、共沉淀法、水熱法、陽(yáng)離子交換法等。由于HF對(duì)人體和環(huán)境的危害，為了追求更環(huán)保的合成路線(xiàn)，人們開(kāi)始尋找減少HF用量的方法，綠色合成法的出現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)了氟化物熒光粉的發(fā)展。

4.9 磷酸鹽類(lèi)型

根據(jù)基質(zhì)的化學(xué)組成不同，可將磷酸鹽熒光粉分為鹵磷酸鹽、焦磷酸鹽、堿土磷酸鹽、稀土磷酸鹽和堿土磷硼酸鹽等；按晶體結(jié)構(gòu)劃分，常見(jiàn)的磷酸鹽熒光粉的基質(zhì)包括磷灰石結(jié)構(gòu)磷酸鹽、閃鉍礦結(jié)構(gòu)磷酸鹽和白磷鈣石結(jié)構(gòu)磷酸鹽等[57]。磷酸鹽熒光粉晶體中，通常[PO4]或[P2O7]作為基本結(jié)構(gòu)單元，并以[InO6]或[ScO6]、[ScO6]、[LuO6]等六配位的八面體格位為Cr3+提供摻雜位點(diǎn)，有時(shí)一些一價(jià)或二價(jià)陽(yáng)離子也會(huì)作為結(jié)構(gòu)組成單元（如圖

2（i）所示）。磷酸鹽基質(zhì)熒光粉的研究源于1938年，由于其具有合成溫度較低、易于合成、原材料成本低、用途廣泛等優(yōu)點(diǎn)，一直備受關(guān)注。磷酸鹽基質(zhì)具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)和豐富的陽(yáng)離子格位，可為摻入的離子提供多樣的晶體場(chǎng)和配位環(huán)境[57]。在制備磷酸鹽基質(zhì)熒光粉方面，高溫固相法和濕化學(xué)法都有著廣泛的應(yīng)用。

4.1 0其他類(lèi)型熒光粉

其他類(lèi)型熒光粉還有Ga2-xScxO3∶Cr3+熒光粉[58]、Li2ZnGe3O8∶Cr3+熒 光 粉[59]、BaMgAl10O17∶Cr3+熒 光 粉[60]、K2Ga2Sn6O16∶Cr3+熒 光 粉[61]、In2BP3O12∶Cr3+熒 光 粉[62]、δ-Sc4Zr3O12∶Cr3+熒 光 粉[63]、Mg2SnO4∶Cr3+熒光粉[64]、Mg7Ga2GeO12∶Cr3+熒光粉[65]、SrGa12O19∶Cr3+熒光粉[66]等。

5 研究進(jìn)展

盡管相關(guān)研究者目前已經(jīng)制備出大量可用藍(lán)光LED激發(fā)的Cr3+摻雜寬帶近紅外熒光粉，但面對(duì)實(shí)用大功率LED器件的高效率、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性以及良好的器件性能的要求，近紅外熒光粉仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。目前，即使一些已經(jīng)器件化的近紅外熒光粉，能夠同時(shí)滿(mǎn)足高功率、高電光轉(zhuǎn)換效率、高穩(wěn)定性、抗熱猝滅等指標(biāo)的依舊是少數(shù)。

研制優(yōu)異的藍(lán)光LED激發(fā)的Cr3+摻雜寬帶近紅外熒光粉的主要難點(diǎn)如下：首先，3d-3d電子躍遷屬于奇偶躍遷禁戒，導(dǎo)致Cr3+的吸收效率（AE）相對(duì)較低，使得熒光粉的外量子效率較低（EQE）。其次，通常為了使Cr3+獲得寬帶近紅外發(fā)射，不得不降低晶體場(chǎng)強(qiáng)度，但晶體場(chǎng)變?nèi)酰瑹晒?T2至4A2能級(jí)變小，反而容易發(fā)生非輻射躍遷，因此，需要抑制激活離子的無(wú)輻射躍遷過(guò)程。再次，為了提高熒光粉對(duì)藍(lán)光的吸收率或外量子效率，可以增加Cr3+摻雜濃度，但如何避免濃度猝滅是其關(guān)鍵。最后，由于制備工藝的影響，熒光粉中Cr3+價(jià)態(tài)的穩(wěn)定也是一個(gè)問(wèn)題。

為了有效提升Cr3+摻雜寬帶近紅外熒光粉的性能，研究者在不同方向做了大量工作，這里對(duì)其最新進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)。

5.1 提高Cr3+吸收截面

適當(dāng)提高摻雜濃度有助于熒光粉外量子效率的提升，但高濃度的摻雜又容易發(fā)生濃度猝滅。通過(guò)加強(qiáng)Cr3+占據(jù)的八面體位點(diǎn)中反轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的偏差，實(shí)現(xiàn)電聲耦合對(duì)奇偶躍遷禁戒的打破，將有利于Cr3+的電偶極躍遷，增加吸收截面σ，改善熒光粉對(duì)激發(fā)光的吸收。

Xiao[5]通過(guò)將CSSG∶Cr3+中的Ca2+-Sc3+替換為L(zhǎng)u3+-Mg2+，形成Ca3-xLuxMgxSc2-xSi3O12∶Cr3+石 榴石固溶體，實(shí)現(xiàn)了藍(lán)光吸收截面和遠(yuǎn)紅波段（FR）輻射率都隨著x的增加而增加，并且IQE仍然能夠保持較高數(shù)值。作者推測(cè)，Lu-Mg替代Ca-Sc所引起的晶格畸變加強(qiáng)了Cr3+占據(jù)的八面體位點(diǎn)中反轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的偏差。而類(lèi)似的情形也出現(xiàn)在LiSrAlF6∶Cr3+和LiCaAlF6∶Cr3+中[67]。

5.2 為Cr3+提供敏化離子

為發(fā)光中心離子提供能量傳遞是改善熒光粉發(fā)光強(qiáng)度的常見(jiàn)策略。在Cr3+摻雜的石榴石晶體中，常用Bi3+、Tb3+、Pr3+和Ce3+等作為敏化離子[68-70]。Wu[69]通過(guò)引入Ce3+作為Cr3+的敏化劑，在405 nm激發(fā)下，Ca2LuHf2Al3O12∶0.03Ce3+，0.03Cr3+在NIR波段的發(fā)光強(qiáng)度較Ca2LuHf2Al3O12∶0.03Cr3+提高了近3倍，外量子效率從18.4%提高到22.4%，但Ce3+的引入使得熒光強(qiáng)度更容易受溫度影響而變化。同樣以Ce3+作為敏化劑，Zhou[70]所制備的Ca3Sc2Si3O12∶0.06Ce3+,0.03Cr3+熒光粉內(nèi)量 子 效率為83.8%（而未進(jìn)行Ce摻雜前，內(nèi)量子效率為78.2%），而其熒光強(qiáng)度在150℃時(shí)，依舊有室溫時(shí)的82%，顯示出較好的抗熱猝滅性能。

5.3 選擇Cr3+格位存在較大空間阻隔的基質(zhì)抑制濃度猝滅

不論是交換相互作用還是電多級(jí)-電多級(jí)相互作用產(chǎn)生的能量傳遞，都受到激活離子間距的影響。選擇Cr3+格位存在較大空間阻隔的晶體，將會(huì)有效抑制激活離子之間的能量傳遞，進(jìn)而抑制濃度猝滅現(xiàn)象。He[71]所合成的Na3ScF6∶Cr3+熒光粉，由于晶體中所有[ScF6]3-八面體基團(tuán)相互隔離（見(jiàn)圖3（d）），在Na3ScF6∶Cr3+熒光粉中不可能形成Cr3+（Sc3+）-Cr3+（Sc3+）對(duì)，最佳Cr3+摻雜濃度可以很高。另一個(gè)例子是Sr9Ga（PO4）7，Zhao[72]認(rèn)為，即使熒光粉Sr9Ga1-x（PO4）7∶xCr3+的x達(dá)到1，在總的Sr9Ga（PO4）7晶體結(jié)構(gòu)中，[CrO6]八面體依舊只占很小的體積比例（大約2.02%），并且它們之間的距離足夠遠(yuǎn)，這種結(jié)構(gòu)約束效應(yīng)可以有效地抑制發(fā)光中心間的相互作用和能量轉(zhuǎn)移。

圖3 （a）～（c）Na3ScF6∶Cr3+的原料（NH4）3CrF6、（NH4）3ScF6和NaF的晶體結(jié)構(gòu)；（d）原料溶解與產(chǎn)物析出示意圖；（e）～（f）摻雜濃度對(duì)XRD衍射以及發(fā)光強(qiáng)度的影響［71］。Fig.3（a）-（c）The crystal structure of Na3ScF6∶Cr3+phosphor's raw materials（NH4）3CrF6，（NH4）3ScF6 and NaF.（d）Schematic diagram of raw material dissolution and product precipitation.（e）-（f）Effects of doping concentration on XRD patterns and photoluminescence intensity［71］.

5.4 通過(guò)降低基質(zhì)最大聲子能量或通過(guò)調(diào)控基質(zhì)黃-里斯（Huang-Rhys）因子抑制聲子輔助無(wú)輻射躍遷

電子與晶格振動(dòng)之間存在的動(dòng)量和能量的交換會(huì)影響電子的能級(jí)躍遷過(guò)程。一般而言，通過(guò)降低基質(zhì)最大聲子能量或通過(guò)調(diào)控基質(zhì)的黃-里斯因子來(lái)降低電子-聲子耦合，可以有效地抑制聲子輔助無(wú)輻射躍遷過(guò)程。黃-里斯因子S代表電子-晶格耦合的強(qiáng)度，與電子態(tài)光躍遷中所發(fā)生的晶格弛豫的大小密切關(guān)聯(lián)[73]。高溫強(qiáng)耦合情況下，電子在激發(fā)態(tài)如果獲得一個(gè)激活能ΔE，就可以無(wú)輻射弛豫到基態(tài)，而ΔE的大小，決定于S的大?。蝗躐詈锨闆r下，電子和晶格相互作用很弱，可計(jì)算激發(fā)態(tài)與基態(tài)能量之差相當(dāng)于多少聲子數(shù)（聲子能量選取晶格最大聲子能量）來(lái)評(píng)估無(wú)輻射躍遷幾率[74]。

激發(fā)態(tài)的黃-里斯因子S可以通過(guò)以下公式計(jì)算[75]：

其中，DStokes是斯托克斯位移，即吸收和發(fā)射帶峰值之差；coth為雙曲余切函數(shù)；?ω是晶格聲子能量；Γ（T）是Cr3+離子發(fā)射帶的半高寬（FWHM）；k是玻爾茲曼常數(shù)（0.695 cm-1·K-1）；T是溫度。

Lai[61]設(shè)計(jì)合成了Gd3+共摻雜的K2Ga2Sn6O16∶Cr3+（KGSO∶Cr）熒光粉，黃-里斯因子隨著Gd3+離子摻雜量的增加，先降低再升高（圖4（c）所示）。Blasse[76]提到，非輻射躍遷越強(qiáng)，斯托克斯位移越大，表明電子-晶格耦合越強(qiáng)。Lai認(rèn)為黃-里斯因子的降低表明非輻射躍遷受到抑制。

圖4 （a）～（b）Gd離子摻雜對(duì)XRD衍射和晶格對(duì)稱(chēng)性的影響；（c）～（d）Gd離子摻雜對(duì)黃-里斯因子和Cr3+熒光強(qiáng)度的影響［61］。Fig.4（a）-（b）Effect of Gd ion doping on XRD patterns and crystal symmetry.（c）-（d）Influence of Gd ion doping on Huang-Rhys factor and Cr3+luminescence intensity［61］.

5.5 選擇在工作溫度區(qū)間具有高剛性的摻雜基質(zhì)抑制熱猝滅

非輻射躍遷過(guò)程強(qiáng)烈依賴(lài)于發(fā)光離子周?chē)木Ц裾駝?dòng)[76-77]，晶體的剛性較強(qiáng)，意味著電聲耦合較弱。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)發(fā)光中心附近有半徑較大的離子存在時(shí)，就相當(dāng)于為發(fā)光中心提供了一個(gè)松軟的環(huán)境。德拜溫度（ΘD）模型可以用于表示熒光粉的結(jié)構(gòu)剛度，它預(yù)估了晶體所有振動(dòng)模式被激活時(shí)的溫度[78]。在相同給定溫度下，高ΘD的剛性晶格中具有更少的聲子模式，這意味著由于熱振動(dòng)造成的能量損失會(huì)更少[79]。一般可以通過(guò)使用密度泛函理論（DFT）計(jì)算來(lái)估計(jì)ΘD的值[80]。ΘD計(jì)算公式如下[81]：

其中kB和h是玻爾茲曼常數(shù)和普朗克常數(shù)，分別為常數(shù)。M表示化合物的分子質(zhì)量，BH代表晶體的絕熱體積模量，N表示每個(gè)晶胞的原子數(shù)，v是泊松比，V是晶胞的體積。

石榴石具有很強(qiáng)的剛性，因此大量研究者選用石榴石作為Cr3+的摻雜基質(zhì)[5,7,29,38,68-69,82-85]。某些輝石類(lèi)型熒光粉也顯示出較好的剛性。Xu[30]所制備 的LiInSi2O6∶Cr3+（LIS∶Cr3+）內(nèi) 量 子 效 率 約 為75%，在150℃時(shí)可保持室溫發(fā)射強(qiáng)度的約77%；LIS∶Cr3+熒光粉中的Cr3+占據(jù)[InO6]八面體，Xu認(rèn)為，[InO6]通過(guò)與相鄰[InO6]八面體共邊以及與[SiO4]四面體共角形成剛性[InO6]單元，如圖5（a）所示，Cr3+離子的局部剛性環(huán)境是其具有很強(qiáng)的抗熱猝滅性和在室溫下高IQY的原因。而同樣含有[InO6]八面體的LiInGe2O6∶Cr3+[86]，內(nèi)部、外部量子效率分別為81.2%和39.8%，但在150℃時(shí)發(fā)射強(qiáng)度只有室溫時(shí)的約33%，表明該熒光粉中[InO6]的剛性較容易受溫度影響。

圖5 （a）LiInSi2O6晶體中與相鄰［InO6］八面體共邊以及與［SiO4］四面體共角形成的剛性［InO6］單元；（b）不同摻雜量下的XRD圖譜；（c）～（d）LiInSi2O6∶Cr3+熒光粉的抗熱猝滅性能［30］。Fig.5（a）Rigid［InO6］units edge-sharing with adjacent［InO6］octahedra and corner-sharing with［SiO4］tetrahedra in the crystal LiInSi2O6.（b）The effect of doping on crystal structure.（c）-（d）Thermal quenching resistance of LiInSi2O6∶Cr3+phosphors［30］.

5.6 通過(guò)優(yōu)化工藝路線(xiàn)改善結(jié)晶度、摻雜量和穩(wěn)定Cr3+價(jià)態(tài)

5.6.1 高溫固相合成：優(yōu)化燒結(jié)助溶劑與燒結(jié)氣氛

在高溫固相燒結(jié)中，固體顆粒間的接觸-擴(kuò)散-反應(yīng)-成核-晶體生長(zhǎng)過(guò)程，容易產(chǎn)生較多缺陷[87]。氧化或還原氣氛除了可能影響摻雜離子的價(jià)態(tài)[88]，也會(huì)影響晶體氧空位缺陷的生成[89]。堿金屬鹽除了能夠作為燒結(jié)助劑提升結(jié)晶度，還可以起到電荷補(bǔ)償?shù)淖饔肹90]。Jia通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)氣氛和優(yōu)化燒結(jié)助劑的方法，最終選擇以L(fǎng)i2CO3作為助溶劑，用CO提供還原氣氛，將熒光粉的內(nèi)量子效率從12.8%提高到92.3%（CSSG∶0.03Cr3+）；外量子效率最高可以達(dá)到21.5%（CSSG∶6%Cr3+樣品）；并且熒光粉展現(xiàn)出較好的抗熱猝滅性能；此外，熒光粉的結(jié)晶度和Cr3+的有效摻雜濃度也實(shí)現(xiàn)了提升。

5.6.2 濕化學(xué)合成：改進(jìn)工藝路線(xiàn)，減少反應(yīng)步驟

工藝路線(xiàn)中反應(yīng)步驟的減少往往意味著不可控變量的減少，這會(huì)有助于降低雜質(zhì)和副產(chǎn)物的含量，提 升 熒 光粉的品質(zhì)。He[71]利 用（NH4）3CrF6、（NH4）3ScF6和Na3ScF6溶解度的差異，以溶解度更高的（NH4）3CrF6、（NH4）3ScF6和NaF為 原料，通過(guò)簡(jiǎn)便的水熱法合成了更難溶于水的Na3ScF6∶Cr3+熒光粉（見(jiàn)圖3）。He認(rèn)為，首先，與高溫固相反應(yīng)相比，溫和的溶液合成路線(xiàn)避免了高溫下容易發(fā)生的氧化或還原，更有利于保持Cr3+價(jià)態(tài)；其次，銨鹽輔助合成策略可以減少合成過(guò)程中的反應(yīng)步驟數(shù)量，Cr以[CrF6]3-形式直接參與[ScF6]3-與Na+的反應(yīng)析出Na3ScF6的過(guò)程，而非以Cr3+的形式去取代[ScF6]3-中的Sc3+（He發(fā)現(xiàn)，以Cr（NO3）3作為Cr源，只會(huì)有少量Cr3+進(jìn)入Na3ScF6中），提高了Cr3+摻雜量的同時(shí)，也使得Cr3+在主晶格中的分布更加均勻。

6 器件應(yīng)用

研究者在NIR熒光粉器件應(yīng)用方面做了廣泛深入研究，表1對(duì)這些工作進(jìn)行了整理。

表1 一些典型的Cr3+摻雜激活寬帶近紅外pc-LED器件的結(jié)構(gòu)與性能對(duì)比Tab.1 Structure and performance comparison of some typical Cr3+activated broad-spectrum NIR pc-LED devices

在激發(fā)光源上，熒光轉(zhuǎn)換發(fā)光二極管（pc-LED）常用的激發(fā)芯片包括455～465 nm藍(lán)光芯片、395～405 nm和355～365 nm近紫外芯片等。由于藍(lán)光LED芯片具有工藝成熟、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，在熒光粉的器件化中得到了廣泛使用。T50或I150℃可用于衡量熒光粉的抗熱猝滅性能，T50表示當(dāng)熒光強(qiáng)度降低到室溫?zé)晒鈴?qiáng)度的50%時(shí)的溫度值；I150℃表示150℃時(shí)熒光強(qiáng)度相較于室溫?zé)晒鈴?qiáng)度的百分比。電光轉(zhuǎn)換效率ηpc-LED是衡量NIR熒光粉發(fā)光效率的指標(biāo)，研究者常用NIR輻射功率/電功率來(lái)獲得NIR光源的電光轉(zhuǎn)換效率。

由表1可見(jiàn)，一些器件化性能比較突出的熒光粉，如CaLu2Mg2Si3O12∶Cr3+，在輸入電流為10 mA時(shí)，電光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了30.6%；而Gd3Sc2Ga3O12∶Cr3+在輸入電流為1 000 mA時(shí)，實(shí)現(xiàn)了750.8 mW的大功率輸出；Na3ScF6∶Cr3+在輸入電流為100 mA時(shí)，輸出功率便達(dá)到了291.05 mW。但是，同時(shí)具有高內(nèi)、外量子效率、高電光轉(zhuǎn)換效率、并具有良好抗熱猝滅性能的NIR熒光粉依舊是少數(shù)。

熒光粉所采用的封裝材料和封裝結(jié)構(gòu)也會(huì)影響到熒光粉的性能表現(xiàn)。如圖6所示，通常NIR熒光粉會(huì)被填充于封裝膠中，再與藍(lán)光LED芯片結(jié)合，制成NIR pc-LED。但在熒光粉與封裝膠的填充比例、藍(lán)光LED芯片型號(hào)參數(shù)以及封裝結(jié)構(gòu)等具體細(xì)節(jié)上，很多文獻(xiàn)并未做詳細(xì)說(shuō)明。將熒光粉封裝在介孔二氧化硅或玻璃等介質(zhì)中，并通過(guò)光路的重新設(shè)計(jì)、封裝結(jié)構(gòu)的調(diào)整等，可實(shí)現(xiàn)熒光粉光吸收、散熱等方面的改善，達(dá)到提升其器件性能的目標(biāo)。

圖6 （a）Ca2LuHf2Al3O12∶0.08Cr3+熒光粉制造的NIR pc-LED的結(jié)構(gòu)圖；（b）NIR pc-LED的照片；（c）分別由可見(jiàn)光和近紅外相機(jī)拍攝的100 mA電流下NIR pc-LED的照片［84］。Fig.6（a）Structure diagram of NIR pc-LED fabricated with Ca2LuHf2Al3O12∶0.08Cr3+phosphor.（b）Photograph of NIR pc-LED.（c）Photo of NIR pc-LED at 100 mA current taken by visible light and near-infrared cameras respectively［84］.

例如，Huang[94]所制備的分散于介孔二氧化硅納米顆粒中的ZnGa2O4@MSNs∶Cr3+熒光粉，在電光轉(zhuǎn)換效率等方面，實(shí)現(xiàn)了普通ZnGa2O4∶Cr3+熒光粉無(wú)法達(dá)到的高發(fā)光效率。Liu[96]將制備的CaSc0.85Al1.15SiO6∶Cr3+熒光粉分散于玻璃介質(zhì)中（PiG），改善了熒光粉的抗熱猝滅性能；同時(shí)，在封裝熒光粉時(shí)，為了降低藍(lán)光LED芯片熱效應(yīng)的影響，Liu重新設(shè)計(jì)了光路結(jié)構(gòu)，提升了原型NIR pc-LED的性能（如圖7所示）。封裝技術(shù)的變化意味著不同性能指標(biāo)在綜合性能中所占權(quán)重也可能出現(xiàn)變化。如He[71]制備的氟化物熒光粉Na3ScF6∶Cr3+，雖然抗熱猝滅性能低于石榴石型熒光粉，但在較大電流輸入下，依舊實(shí)現(xiàn)了較大功率的輸出，說(shuō)明其可能在封裝時(shí)采用了良好的散熱設(shè)計(jì)。

圖7 （a）藍(lán)色I(xiàn)nGaN芯片驅(qū)動(dòng)NIR光器件的構(gòu)造示意圖；（b）不同比例摻雜的熒光粉PiG平盤(pán)及10%-PiG的XRD譜；（c）NIR pc-LED（Ⅰ）～（Ⅳ）和PiG-LED（Ⅴ）～（Ⅷ）的熱像對(duì)比圖［96］。Fig.7（a）Schematic diagram of the NIR optical device structure driving by a blue InGaN chip.（b）Photos of PiG plates doped with different proportions of phosphor and XRD patterns of PiG with 10% phosphor.（c）Thermal image comparison of NIR pc-LED（（Ⅰ）-（Ⅳ））and PiG-LED（（Ⅴ）-（Ⅷ））［96］.

7 結(jié) 論

本文綜述了Cr3+摻雜寬帶NIR熒光粉及其pc-LED器件應(yīng)用最近進(jìn)展，包括熒光粉的制備工藝、材料體系以及在優(yōu)化光譜學(xué)性能、改善熱猝滅性能等方面的最新情況和熒光粉器件化的一些工作。大多數(shù)Cr3+近紅外寬帶熒光粉由于難以同時(shí)兼具高藍(lán)光吸收率和高內(nèi)量子效率，影響了藍(lán)光到NIR的轉(zhuǎn)換，也因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效的電-光轉(zhuǎn)換效率。為改善Cr3+摻雜寬帶NIR熒光粉及其pc-LED器件的性能，研究者開(kāi)展了多方面工作。

（1）在降低非輻射弛豫方面，研究人員或選擇具有較強(qiáng)剛性的材料體系；或設(shè)計(jì)Cr3+摻雜位點(diǎn)存在天然空間阻絕的晶體；或通過(guò)非發(fā)光中心離子的摻雜，調(diào)控材料的Huang-Rhys因子，以及降低基質(zhì)的最大聲子能量。

（2）在穩(wěn)定Cr3+價(jià)態(tài)及提升有效摻雜量方面，針對(duì)高溫固相燒結(jié)，通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)氣氛（CO還原氣氛）以及優(yōu)化燒結(jié)助熔劑的方法，改善了熒光粉的結(jié)晶度，實(shí)現(xiàn)了Cr3+價(jià)態(tài)的穩(wěn)定和摻雜量的提升，有效增強(qiáng)了熒光粉的熒光強(qiáng)度。同時(shí)，在濕化學(xué)法合成氟化物熒光粉上，相關(guān)研究人員利用陽(yáng)離子絡(luò)合物基團(tuán)直接化合的方法，縮短制備流程，減少了制備工藝對(duì)價(jià)態(tài)的影響，并提升了Cr3+摻雜量，改善了熒光粉性能。

（3）在提高熒光粉對(duì)激發(fā)光吸收上，通過(guò)引入新的離子作為敏化劑離子?；蛱岣逤r3+吸收截面，都有助于改善熒光粉對(duì)激發(fā)光的吸收；而將Cr3+作為敏化離子，引入新的發(fā)光中心離子，也有助于提升熒光粉對(duì)激發(fā)光的利用，增強(qiáng)熒光粉在NIR波段的輸出。

（4）在熒光粉的器件化封裝方面，除了將熒光粉封裝于硅膠等介質(zhì)，與藍(lán)光LED芯片直接結(jié)合的工藝外，研究者還嘗試了將熒光粉封裝于玻璃介質(zhì)的工藝，并通過(guò)光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免熒光粉與藍(lán)光LED芯片直接接觸的方法，減少了熱效應(yīng)對(duì)熒光粉性能的不利影響。

為了制備出兼具藍(lán)光高吸收效率、高熒光量子效率和優(yōu)異抗熱猝滅性能的Cr3+激活NIR寬帶熒光粉，滿(mǎn)足NIR熒光粉的器件化應(yīng)用需求，未來(lái)在熒光粉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-性能調(diào)控-器件應(yīng)用等方面仍需要進(jìn)一步深入研究。在這些方面所取得的進(jìn)展，也會(huì)推動(dòng)近紅外檢測(cè)、生物成像等技術(shù)的進(jìn)一步普及。

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