长余辉发光材料简称长余辉材料,又被称为蓄光型材料或夜光材料,它是一类能吸收能量（如可见光、紫外线、X射线等）,并在激发停止后仍可以在较长的时间内发光的物质。关于长余辉发光材料的研究可以追溯到20世纪中叶,传统的长余辉发光材料其发光颜色主要集中在黄光、绿光和蓝光,目前研究比较成熟,应用较为广泛的是稀土离子掺杂的长余辉发光材料,尤其是发射绿光的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺荧光粉。近年来,近红外长余辉发光材料作为一种较为新型的发光材料逐渐走入研究学者的视野,目前关于这种材料的研发还不是很广。近红外长余辉发光材料发光在近红外区域,能够有效穿过生物体组织,同时其自身所具有的独特的长余辉效应,可以实现对生物组织变化过程的监测。因此,近红外长余辉发光材料在生物组织成像与医疗检测领域有着广阔的应用前景。本文旨在寻找性质稳定,余辉强度更强,余辉时间更长的近红外长余辉发光材料。主要的内容包括以下的几点:以ZnO、Ga₂O₃、Cr₂O₃为原料,通过高温固相法制备得到了不同浓度Cr₂O₃掺杂的ZnGa₂O₄:Cr³⁺。通过X射线衍射（XRD）、荧光（PL）光谱和（TL）热释光谱对样品的晶体结构,PL性质以及余辉的性能进行了讨论与分析。结果表明少量Cr³⁺掺杂对样品ZnGa₂O₄尖晶石结构没有产生影响。样品在外界光激发下发射出650nm-720nm波长范围的红光和近红外光。适量浓度Cr³⁺掺杂对样品的发光强度有明显的影响,过量的Cr³⁺掺杂会导致样品的荧光猝灭。当Cr³⁺掺杂量为0.1%mol时,样品的余辉性能最佳。以ZnO、Ga₂O₃、Cr₂O₃、GeO₂、SnO₂为原料,通过高温固相法制备得到了同一浓度Cr₂O₃掺杂的Zn_1+xGa_2-2x（Ge/Sn）_xO₄:0.1%molCr³⁺（0≤x≤0.5）样品。同样地我们通过X射线衍射（XRD）、荧光（PL）光谱和（TL）热释光谱对样品的晶体结构,PL性质以及余辉的性能进行了分析。结果表明,在杂质离子掺杂浓度的范围内,掺入Ge⁴⁺/Sn⁴⁺后,样品的晶体结构没有发生明显的变化,只是衍射峰出现了轻微的移动,说明Ge⁴⁺/Sn⁴⁺成功取代了ZnGa₂O₄尖晶石结构当中Ga³⁺在晶格当中的位置。掺杂Ge⁴⁺/Sn⁴⁺样品的发射光谱产生了较为明显的变化,热释光谱的峰位向高温的方向移动,样品的余辉性能得到了显著的提升。采用高温固相法制备到不同浓度Bi³⁺掺杂的Zn_1.1Ga_1.8Sn_0.1O₄:0.1%molCr³⁺,x%molBi³⁺（x=0.1,0.5,1,2）。测试结果表明,适量浓度的Bi³⁺掺杂对样品的发光强度有显著的提高。在掺杂浓度范围里,样品的余辉性能随着Bi³⁺掺杂浓度的增大逐渐提升。这说明适量的Bi³⁺掺杂对Zn_1.1Ga_1.8Sn_0.1O₄:0.1%molCr³⁺样品的发光以及余辉性能起到改善的作用。