螢光粉的熱猝滅是發展高質量白光發光二極體面臨的最大挑戰之一。針對這一問題，中國地質大學等單位的研究人員報導了一種具有青色發射的並且具有高熱穩定性的Ba2ZnGe2O7:Bi3+螢光粉。在150℃時，其發射強度增加到25℃時原始強度的114%。證明抗熱猝滅現象的主要原因是結構剛度高，並為開發高質量WLED應用的抗熱猝滅螢光粉開闢了新的思路。相關論文以題目為「Anti-Thermal-Quenching Bi3+ Luminescence in a Cyan-Emitting Ba2ZnGe2O7: Bi Phosphor Based on Zinc Vacancy」發表在Laser & Photonics Reviews 期刊上。
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https://doi.org/10.1002/lpor.202000048
作者報導了一系列摻Bi3+的黃鐵礦螢光粉，它的發光顏色可以從藍色調成紅光。由於結構剛度高，BMGO:Bi3+螢光粉具有很低的TQ，在150℃時發射強度達到25℃時初始強度的87%。此外，TQ特性可以通過元素替換進一步優化。
BZGO:Bi3+螢光粉具有優異的抗TQ性能，在150°C時螢光強度達到25°C時原始強度的114%。BZ0.95GO:Bi3+的抗TQ性能空前提高，在150℃、200℃、250℃下，發光強度分別提高到138%、148%和134%，其抗TQ性能顯著提高。
其機理主要是Bi2+的熱誘導自氧化和氧空位缺陷。產生氧空位缺陷和實現Bi2+離子熱誘導自氧化的概念為開發抗TQ螢光粉提供了新的思路。這一理念有助於照明技術的快速發展。此外，W-led具有高顯色指數（Ra=98.9）和較低的校正色溫（CCT=4466k）的暖白光，證明所製備的青色螢光粉能夠很好地滿足高質量W-led照明的要求。（文：愛新覺羅星）
圖1。Ba2(Zn/Mg)Ge2O7的晶體結構a）[010]和b）[001]方向。c）基於漫反射光譜的線性外推計算了BZGO和BMGO的光學帶隙值。d）用混合DFT和3×3×5k點網格計算BZGO單元的總態密度和分態密度。費米能級設置為零能量。以上DFT計算在VASP軟體上進行。
圖2。a）BZ0.4M0.6GO:Bi3+的漫反射光譜（灰線）和BZ1-的歸一化PLE和PL光譜yMyGO:Bi3+（0≤y≤1）。b）BZ1-中Mg2+濃度（y）與發光特性（峰位、半峰寬和積分強度）的關係yMyGO:Bi3+（0≤y≤1）。c）BZ1-的數碼照片yMyGO:Bi3+（0≤y≤1）在365 nm光照下。d） X射線光電子能譜BZGO:Bi3+以及BMGO：Bi3+，參考標準-Bi2O3。e）BZ1-中Ba&O和Zn/Mg-O鍵長隨y值的變化yMyGO:Bi3+（0≤y≤1）。f）BZ1負極中的藍色換檔機構示意圖yMyGO:Bi3+（0≤y≤1）螢光粉。
圖3。a）溫度依賴的螢光光譜BZGO:Bi3+（y=0）和BMGO:Bi3+（y=1）在溫度為25–250°C的360 nm下監測的磷光體。b）BZ1-的集成PL強度yMyGO:Bi3+（2）濃度函數≤1。c）綜合光致發光強度BMGO：Bi3+，vSr2+（0≤v≤0.3）（頂部）和BMGO：Bi3+，nEu3+（0≤n≤0.1）（底部），插圖為活化能（Ea）變化BMGO：Bi3+，vSr2+（0≤v≤0.3）。d）綜合光致發光強度BZGO：Bi3+，zSi4+（0≤z≤0.5）（頂部）和BZGO中的電荷補償：[Bi3+，A+]（A+=無，Li+，Na+，K+）（底部），插圖繪製了BZGO：Bi3+，0.5Si4+。e）o1s的XPS譜BZGO:Bi3+以及BMGO:Bi3+。f）BZ1GO:Bi3+（0≤≤0.15）的積分強度，插圖繪製了BZ0.95GO:Bi3+螢光粉的溫度依賴性螢光光譜。
圖4。a）w-led原型的EL光譜BMGO:Bi3+以及BZGO:Bi3+螢光粉。b）CIE-製造w-LED器件的坐標位置。
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