近日，中科院上海光機所先進激光與光電功能材料部研究團隊在新型Te團簇近紅外熒光硼酸鹽玻璃材料研究中取得重要進展。相關(guān)研究成果以“Broadband NIR luminescence of Te-doped barium borate glass for gc-LED device applications”為題，發(fā)表于Journal of Luminescence。

隨著夜視監(jiān)控、生物醫(yī)學(xué)成像和工業(yè)無損檢測等領(lǐng)域的發(fā)展，對高性能近紅外（NIR）光源的需求日益增長。然而，傳統(tǒng)NIR發(fā)光材料普遍存在發(fā)射波段窄、穩(wěn)定性差或制備工藝復(fù)雜等問題，限制了其實際應(yīng)用。開發(fā)一種寬發(fā)射光譜、高穩(wěn)定性且易于集成的NIR發(fā)光材料，成為當前研究的關(guān)鍵方向。

本研究在還原氣氛下誘導(dǎo)Te團簇在硼酸鹽玻璃中形成，成功實現(xiàn)了覆蓋600–1400 nm的超寬帶NIR發(fā)光。同時，系統(tǒng)研究了玻璃基質(zhì)組分及TeO₂摻雜濃度對發(fā)光性能的影響。此外，該玻璃的發(fā)光性能對溫度和激發(fā)波長高度敏感，展示出優(yōu)異的的光譜可調(diào)控能力。在應(yīng)用探索方面，研究人員將該Te摻雜玻璃與商用460 nm藍光LED結(jié)合，成功構(gòu)建了gc-LED器件，并驗證其在暗環(huán)境下的夜視成像、無損檢測及生物組織成像中的潛力。該研究為開發(fā)穩(wěn)定、高效、寬帶的新型NIR玻璃材料提供了理論依據(jù)和技術(shù)路線，也為gc-LED器件在醫(yī)療診斷、安防監(jiān)控等領(lǐng)域的實用化提供了材料基礎(chǔ)。

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圖1.基于摻Te玻璃樣品構(gòu)建的近紅外gc-LED器件及其應(yīng)用：(a) 用于近紅外gc-LED器件的0.2Te玻璃樣品實物圖；(b) 近紅外gc-LED器件在近紅外成像中的工作原理示意圖；(c–e) 綠植、TeO₂試劑瓶和手指的可見光圖像；(f, g, i) 在近紅外gc-LED器件照射下，綠植、試劑瓶和手指的近紅外圖像；(h) 藍光照明下，TeO₂試劑瓶在的近紅外圖像。

相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金項目的支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2025.121314