教学科研 | 物理与电子工程学院戴鹏鹏教授团队在实现高性能近红外荧光粉领域取得重要进展

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，新疆师范大学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的研究。主要讲授《固体物理学》《电动力学》和《大学物理》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。先后入选自治区高层次人才、自治区杰出青年、自治区青年科技拔尖创新人才、天山英才等荣誉和人才称号。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，新疆师范大学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新疆师范大学优秀硕士学位论文。