新疆师范大学物理与电子工程学院“矿物发光功能材料与器件”创新团队的艾尔肯·斯地克教授，以新疆师范大学为第一完成单位在学术期刊Materials Today Advances（JCR 1区，IF = 8.1）发表了题目为“Design and WLED application of KAlSiO4:Eu2+, Mn2+ phosphors with high quantum efficiency and high color stability prepared by a refiring strategy”的研究论文。化学化工学院2021级博士研究生热孜宛古丽·延塔克为本论文的第一作者，艾尔肯·斯地克教授为通讯作者。该论文的发表有利于提升我院“新疆发光矿物与光功能材料研究”自治区重点实验室和化学化工学院化学一级学科博士点的学术影响力。
(a) 两次煅烧后样品的XRD放大视图(15°~28°)；(b)KAlSiO4:0.05Mn2+, xEu2+样品的发射光谱；(c)复烧后的KAlSiO4:0.05Mn2+, xEu2+样品的发射光谱；(d)KAlSiO4:0.05Mn2+, 0.06 Eu2+样品（@1）和（@2）的发射光谱的比较；(e)KAlSiO4:0.05Mn2+, 0.06Eu2+ 样品的量子产率测试（@2）；(f)复烧后的样品KAlSiO4:0.05Mn2+, 0.06Eu2+的变温光谱图；(g)复烧样品KAlSiO4:0.05Mn2+, 0.06Eu2+在不同温度下的色度稳定性；(h)WLED@2器件在60 mA驱动电流下驱动的EL光谱；
在白光LED中广泛应用的绿青色荧光粉中，半高宽、热稳定性、量子效率等是荧光粉性能的关键指标。这种荧光粉在不同温度下工作时要具有稳定的峰形和峰值位置的同时，要具有超宽带发射，利于实现二色发白光，并简化制备白光LED器件工艺。本文采用高温复烧策略合成了一系列KAlSiO4: Eu2+，Mn2+ 发光材料。物相分析和精修结果表明样品均有效合成。通过首次煅烧，得出明亮的绿粉，发射主峰在514nm处，半高宽30nm。通过复烧策略发现代表样品在近紫外光照射下的体色从绿色变为非常接近白光的绿青光发射，发射范围较宽，可以包含蓝光和绿光，半高宽可高达150nm。复烧后代表样品的发射强度提高3.4倍，在近紫外波长激发下量子效率均高达90%，150℃时的发射强度是室温的82%。拉曼光谱测试结果表明复烧对样品的晶格对称性带来了好的影响，促进了样品的发光强度。基质光学带隙实验值为5.6 eV，通过DFT计算发现带隙为4.8 eV，说明热稳定性良好，样品在高温下的色度位移很小，说明色度稳定性良好。365nm近紫外芯片与商业宽带红粉和复烧后的代表样品相结合，形成的白光LED器件在不同电流驱动下的显色指数均高达90以上，说明复烧策略成功提高了代表样品的各项发光性能。验证了KAlSiO4: Eu2+，Mn2+ 荧光粉在白光LEDs照明领域中具有较好的应用前景，本工作为荧光粉发光材料在煅烧策略和颜色调控方面提供了新技术，在开发高色度稳定性和热稳定性的宽带荧光粉提供了设计思路和深入见解。
该工作的开展得到了国家自然科学基金（Grant No.12264050）的资助。该论文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtadv.2024.100518