近日，优德物理与电子工程学院、新疆发光矿物与光功能材料重点实验室戴鹏鹏教授团队在高性能近红外(NIR)荧光粉研究中取得重要进展。相关成果以“Overcoming Rigidity‑Flexibility Constraints in Garnet Phosphors for Broadband and Thermally Stable NIR Emission”为题，发表于国际权威学术期刊Laser & Photonics Reviews(IF:10，JCR1区，中科院1区Top)。论文第一作者为硕士研究生刘栩江，导师戴鹏鹏教授为通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(No.52262029、No.52562024)项目资助。

高热稳定性、宽带、高量子效率(IQE)以及良好的化学稳定性对于构建耐用的近红外荧光粉转换型发光二极管(NIR pc-LEDs)至关重要。然而，由于结构设计上存在的根本矛盾(图1)，少有NIR荧光粉能同时满足这些条件，尤其是高热稳定性与宽发射带二者兼备。

图1 刚性－柔性结构与性能之间矛盾示意图

该研究成功开发了BaY₂Ga_4-xGeO₁₂:xCr³⁺ (BYGG) (0.02 ≤ x ≤ 0.3)系列NIR荧光粉。其中优化后的BYGG:0.06Cr³⁺展现出高达93%的IQE、卓越的抗热淬灭性能(103%@423 K)以及优异的化学稳定性(在水中浸泡35天后仍保留97%的发光强度)。通过精确控制Cr³⁺掺杂浓度，发射带宽成功从77拓宽至194 nm，且热稳定性维持在93%@423 K(图2)。其优异性能源于多种因素的协同作用：超高的德拜温度(Θ_D = 987 K)、宽禁带宽度(5.10 eV)、弱晶体场强度以及激发态能级优化。基于此制备的NIR pc-LED器件实现了189 mW@100 mA的超大功率输出，光电转换效率12%@100 mA，在夜视、透视和生物组织成像等领域具备潜在应用前景。

图2 BYGG:Cr³⁺荧光粉性能图示

戴鹏鹏教授团队长期从事离子掺杂发光材料材料的机理探索与器件应用研究，团队将继续围绕高性能发光材料和多功能应用进行研究，推动研究成果向应用转化。

戴鹏鹏，优德88官网物理与电子工程学院教授，博士生导师。主要研究无机荧光材料在照明、显示和荧光传感等方面。主要讲授《固体物理学》《电动力学》和《大学物理》等课程。研究成果先后在国际知名期刊Light:Sci. & Appls., Chem. Eng. J., Mater Chem Chem., ACS Sustainable Chem Eng., J. Mater. Chem. C.等发表学术论文30余篇，获中国授权发明专利5件。先后入选多项自治区人才荣誉和称号。指导研究生获第十六届自治区科学优秀硕士学位论文二等奖和三等奖及自治区优秀硕士学位论文奖，优德88官网优秀硕士学位论文指导教师。指导研究生获自治区第七届、第八届“全国互联网+创新创业项目”新疆赛区铜奖。指导研究生多次获得优德88官网优秀硕士学位论文。

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