宁波大学团队在全无机LED红外光源研究领域取得进展

近日，宁波大学红外材料及器件实验室研究生叶鑫（第一作者）、谭林玲讲师（通讯作者）和林常规研究员在Ceramics International 期刊上发表了题为“Robust efficiency stability and excellent aging resistance broadband NIR all-inorganic LEDs based on Tellurium-doped germanate glasses for multifunctional applications”的论文，文章连接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.12.007

近红外光谱技术在夜视、生物检测、化工等领域具有广泛的应用前景。尽管目前研究者们对Eu2+、Mn2+、Mn4+和Cr3+掺杂的荧光粉进行了广泛的研究，由于采用有机树脂进行组装，导致其效率下降> 0.01 %•mA-1，限制了其输出功率，影响了其在实际生活中的应用。

图1.(a)G-xSiC (x = 0,0.5,1,3,5)激发谱；(b) 发射谱；(c) GC-LED器件的电致发光光谱；(d) 近红外输出功率和转换效率的驱动电流依赖性; (e) 近红外 gc-LED 的衰减曲线; 在70 ◦C下以15 min间隔穿透相同厚度的梨形切片后，组装的NIR gc-LED的发射光谱：(f) 糖吸收 和 (g)水吸收; (h) 发射强度与梨片含水量以及含糖量的关系。

针对以上问题，本研究提出全无机的玻璃转换LED：制备了碲掺杂锗酸盐玻璃，其在蓝光激发下发光峰位于770 nm，半高宽为260 nm。通过将掺杂Te玻璃与商用蓝光LED芯片相结合，在400 mA驱动电流下具有14.21 mW@10.1%近红外输出功率的高性能近红外gc-LED。

通过采用无机硅胶组装，所制备的NIR-LED器件表现出高效的稳定性，效率降低相对较低，仅为0.0023 %•mA−1，在恶劣条件下工作480小时后，电致发光强度保持在初始值的90%时，具有优异的耐老化性，与商用荧光粉相当。最后，还演示了其在gc-LED中的多功能应用。