中国粉体网讯 浙江大学邱建荣教授团队通过一种简易的玻璃晶化技术开发了一类外量子效率高、热稳定性好的宽带近红外荧光陶瓷。这类荧光陶瓷作为全无机转换体，可以从根本上解决传统“荧光粉+有机硅脂”不能兼顾吸收效率高、内量子效率高和热猝灭低的问题，从而实现荧光转换型宽带近红外LED的高效率、高功率密度输出。
受到商用白光LED（WLED）的启发，宽带发射近红外荧光粉转化型LED（NIRpc-LED）于近几年发展起来。这种新光源通过宽带近红外荧光粉吸收并转化LED芯片产生的蓝光或近紫外光来产生宽带近红外发射。其结构示意图如下：
NIRpc-LED由单个蓝光或近紫外外发射的（In，Ga)N-LED芯片及宽带近红外发射荧光粉及用于分散荧光粉的光学通透的粘结剂组成。
近红外荧光粉一般都拥有良好的化学稳定性和温度稳定性，且其光谱形状多样且稳定。因此NIRpc-LED拥有优异的光谱稳定性及长寿命。NIRpc-LED为目前宽带近红外光源的最佳解决方案。特别是其小尺寸及低电压、低能耗等特性为各种近红外设备的小型化，便携化，集成化带来了可能。
相比于白光pc-LED，NIRpc-LED中“蓝光→近红外光”转换的量子缺损（Stokes能量损耗）更大，因此对NIR荧光粉的性能要求更高。但是，因为激发态电子的非辐射跃迁几率随着基态与激发态之间的能量间距变小而增加，NIR发射在本质上更难实现高效率和高热稳定性。与其他NIR发光离子相比，三价铬离子（Cr3+）在内量子效率（IQE）和光谱可调性等方面均已表现出明显优势。但是，由于相关能级跃迁是偶极禁戒的，Cr3+激活的荧光粉对蓝光的吸收弱，外量子效率（EQE）低，而提高掺杂浓度会导致IQE下降和热猝灭加重。此外，荧光粉需要有机硅脂、环氧树脂等进行LED器件封装，而这类透明有机材料的热导率极低且物理化学稳定性差。
浙江大学邱建荣教授和肖文戈博士等人针对上述问题，通过一种简单的玻璃晶化技术开发了一类外量子效率高、热稳定性好的宽带近红外荧光陶瓷，并将其直接作为全无机转换体，获得了一种高性能的NIRpc-LED。相关结果发表在AdvancedScience上，论文第一作者为博士研究生郑国君。
邱建荣教授的研究方向是光子材料与器件，近年主要从事激光与材料相互作用（超快激光制造和激光3D打印），发光与非线性光学材料的研究，取得了诸多有影响的研究成果。在第19次世界陶瓷科学院（World Academy of Ceramics）院士选举中，经过严格的提名和独立评选程序，邱建荣教授当选为世界陶瓷科学院院士。世界陶瓷科学院院士当选人均为国际陶瓷科学领域有突出贡献和成就的个人，是陶瓷科学领域的最高荣誉。
参考来源：
[1]AdvancedScienceNews.浙江大学邱建荣课题组AS：制备高性能宽带近红外荧光陶瓷新技术-玻璃晶化法
[2]方立民.NIRpc-LED用宽带近红外荧光粉的研究
（中国粉体网编辑整理/山川）
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