SCMs|利用电荷转移工程提高红色SrLa(Sc,Ga)O4:Ce3+荧光粉的热稳定性

可被蓝光激发的高热稳定性红色荧光粉是制作高性能白光二极管（WLED）的关键材料。

近日，华南理工大学夏志国教授等人在Science China Materials发表研究论文，发现了Ce³⁺掺杂的SrLaScO₄（SLO:Ce³⁺）荧光粉在440 nm激发下呈现峰值为640 nm的反常宽带红光发射。

本文要点：

1) 光谱学和结构分析证实Ce³⁺离子在SLO中进入[LaO₈]多面体，产生强的晶体场劈裂和较大的Stokes位移，实现了比Eu²⁺更低能量的红光发射。

2) 设计并揭示了一种电荷转移相互作用的策略：在Sc³⁺位置引入电负性较大的Ga³⁺，Ga³⁺可以吸引更多邻位配合基团的电荷，以减少导带底部的电子占用而扩大带隙。

3) Sc/Ga取代有效地抑制了热激活电离过程，使SrLa(Sc,Ga)O₄:Ce³⁺的热稳定性获得了显著提升，即在150°C的发光强度比（相对于20°C）从15%提升至31%。

本研究为发现具有良好热稳定性的新型Ce³⁺掺杂红色荧光粉提供了有效的设计原则。

文章信息

Yang Z., Zhao Y., Ueda J., et al. Engineering charge-transfer interactions for red-emitting SrLa(Sc,Ga)O₄:Ce³⁺ phosphor with improved thermal stability. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2315-9

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