近日,我院发光与显示课题组在全光谱照明和指纹检测领域取得新进展,研究成果“A novel cyan-emitting phosphor K3Ca0.3Y0.7Si2O7: Ce3+enables full-spectrum lighting and fingerprint detection via phase-structure alteration”以河北大学为第一单位发表在《Laser & Photonics Reviews》,博士研究生霍晓雪、硕士研究生张晓帅为论文共同第一作者,李盼来教授和王志军教授为共同通讯作者。
晶体场工程加速了Ce3+离子掺杂青色荧光粉的发现进程,但其结构与性能之间的关联仍不明确。团队通过K3YSi2O7基质相变将Ce3+离子发光从绿色调控至理想青色,同时将热稳定性从423 K时的5%提升至63.6%,内量子效率也从44.8%跃升至61.9%。这种相变过程将Ce3+离子重新定向掺杂到更稳定的晶格位点,有效抑制了电子-声子耦合效应和非辐射损耗。优化后的荧光粉K3Ca0.3Y0.7Si2O7:Ce3+填补了白色LED中的青色光谱间隙,使显色指数从84.9提升至97.1,并成功制备出高热稳定性的青色聚二甲基硅氧烷薄膜。此外,优化后的荧光粉成功的被应用于潜在指纹检测领域。本研究不仅开发出高性能的青色荧光粉,更阐明了晶体场工程调控Ce3+离子发光的内在机制。

以上工作得到国家自然科学基金、河北省自然科学基金、河北省高等教育科学研究项目、保定市科技计划项目等经费的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1002/lpor.202501663