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掺锰异双碱氟锗酸盐红色荧光粉：具有高量子产率与光谱发光效能的暖白光器件应用材料

DOI：10.1021/acs.inorgchem.8b02488 期刊：Inorganic Chemistry 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 窄带红光发射的Mn4+掺杂氟化物荧光粉是现代白光发光二极管（WLED）器件中不可或缺的红色组分，其发光性能对结构敏感并直接影响WLED的效能。本文报道了一种基于新型异双碱金属氟锗酸盐CsNaGeF6:Mn4+的高性能Mn4+荧光粉。单晶X射线衍射分析表明，CsNaGeF6化合物属正交晶系，空间群为Pbcm（No.57）。该材料在360nm和470nm光子激发下，可发射出峰值波长约630nm的强红光，量子产率高达95.6%。通过晶体场理论的交换电荷模型计算了Mn4+离子在Cs2GeF6、Na2GeF6和CsNaGeF6中的电子能级，利用电子顺磁共振技术探究了诱导不同零声子线发射的局部Mn4+配位环境。由于具有最低对称性，Mn4+掺杂的异双碱金属氟锗酸盐CsNaGeF6:Mn4+展现出更宽的发射谱带，其量子产率高于Na2GeF6:Mn4+，光谱光视效能优于Cs2GeF6:Mn4+?；谟乓斓娜任榷ㄐ院透咝Х⒐馓匦?，采用该荧光粉作为红色组分制备的原型暖白光WLED器件实现了92.5的显色指数、3783K的相关色温和176.3lm/W的光效。本研究不仅证实阳离子取代可实现高性能Mn4+红光荧光粉的制备，更建立了性能-结构关联关系为未来Mn4+荧光粉设计提供指导。
作者： Chunyan Jiang，Mingying Peng，Alok M. Srivastava，Lihua Li，Mikhail G. Brik
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究Mn4+掺杂的异双碱氟锗酸盐CsNaGeF6作为暖白光发光二极管（WLED）用红色荧光粉的发光特性与性能。

研究成果

该研究成功开发出一种高性能Mn4+掺杂异双碱金属氟锗酸盐红色荧光粉CsNaGeF6:Mn4+，其量子产率高达95.6%且具有良好的热稳定性。该荧光粉在蓝光激发下表现出高效的红色发射，适用于暖白光LED应用。研究还建立了性能-结构关系以指导未来Mn4+荧光粉的设计。

研究不足

该研究聚焦于Mn4+掺杂CsNaGeF6的发光特性及其在白光LED中的应用。局限性包括Mn4+发光对局部环境的敏感性，以及为降低高吸收性Mn4+荧光粉的猝灭效应而需优化合成条件。

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