Photoluminescence Properties and Device Performance of Cr<sup>3+</sup>,Yb<sup>3+</sup> Co-doped LaSc<sub>3</sub>(BO<sub>3</sub>)<sub>4</sub> Near Infrared Phosphors

荧光粉转换型宽带发射近红外LED在食品检测、生物医药、安防监控等领域具有重要的应用价值。本工作介绍了一种具有宽带近红外发射的LaSc3(BO3)4∶Cr3+(LSB∶Cr3+)荧光粉,在460 nm蓝光激发下,其发射覆盖650~1 200 nm范围,半高宽达到170 nm。在此基础上,通过Yb3+共掺,有效提升了其发光性能,其中发射峰半高宽拓宽到223 nm,最高发光量子产率由14%提升至35%,发光热稳定性也得到显著提高。基于荧光粉的发光量子产率、荧光寿命和发光热稳定性等数据分析,发现Yb3+共掺杂对材料发光热稳定性的改善主要源于Cr3+与Yb3+之间的高效能量传递,并且Yb3+在基质材料中表现出更好的热稳定性。最后,将LSB∶Cr3+,Yb3+荧光粉与蓝光LED芯片结合,制备成近红外LED器件,在60 mA驱动电流下,近红外输出功率达16 mW。以上结果表明,LSB∶Cr3+,Yb3+荧光粉是一种潜在的近红外LED用发光材料。