Cr3+ 도핑된 Sc 기반의 플루오라이드가 고효율 근적외선 발광을 가능하게 함: K2NaScF6:Cr3+의 사례 연구

초록 고효율 및 열적 안정성이 뛰어난 광대역 근적외선(NIR) 발광 물질의 개발은 차세대 스마트 NIR 광원 기술을 발전시키기 위한 큰 도전입니다. 낮은 포논 에너지와 상대적으로 약한 전자-포논 결합 효과 덕분에 K2NaScF6:Cr3+ 형광체가 설계되어 얻어졌으며, 이는 최대 765 nm에서 정점에 이르는 반치폭 100 nm를 보여줍니다. 파란색 빛으로 여기할 경우, 이 형광체는 74%의 높은 양자 효율을 나타내며, 150 °C에서의 방출 강도는 25 °C에서의 초기 값의 89.6%를 유지할 수 있습니다. 이 K2NaScF6:Cr3+ 형광체를 기반으로 한 고광출력 LED 장치는 159.72 mW(입력 전력 1094 mW)의 NIR 출력 전력을 가지고 있으며, 약 14.60%의 높은 광전변환 효율을 보여줍니다. 또한, 고출력 NIR 형광체 변환 LED 장치를 조명원으로 활용하여 손가락, 손바닥, 손목, 팔의 정맥을 명확하고 빠르게 이미징 및 인식하는 것을 최초로 실현하였으며, 이는 K2NaScF6:Cr3+ 형광체가 실제 응용에서 높은 가능성을 가지고 있음을 시사합니다.