RF Magnetron Sputtering 법을 이용한 Zn₂SiO₄

Abstract

RF Magnetron Sputtering 법을 이용하여 Quartz 기판위에 ZnO:Mn 박막을 증착 시키고 열확산을 이용하여 Zn₂SiO₄:Mn^(2+) 박막 형광체를 제작하였다. 후 열처리 온도 변화에 따른 박막의 구조적 특성 및 발광 특성을 분석하였다. 본 연구에서의 박막 형광체에서 texture 구조가 나타났으며 온도가 900℃에서 1200℃로 올라감에 따라 두께 및 결정성이 증가 하였다. 본 연구에서의 박막 형광체는 commercial Zn₂SiO₄:Mn^(2+) 분말 형광체 대비 약 20%정도의 높은 발광 휘도를 나타 내었으며 적색광 영역에서 높은 광 투과율을 보였다. 이러한 높은 광 발광 특성과 투명성은 texture 구조의 결정성장과 Zn₂SiO₄:Mn^(2+) 형광체 막과 기판사이의 경계면이 연속적으로 변화하는 것으로 설명 할 수 있다.

Highly efficient transparent Zn₂SiO₄:Mn^(2+) film phosphors on quartz substrates were deposited by the thermal diffusion of sputtered ZnO:Mn film. They show a textured structure with some preferred orientations. Our film phosphor shows, for the best photoluminescence(PL) brightness, a green PL brightness of about 20% of a commercial Zn₂SiO₄:Mn^(2+) powder phosphor screen. The film shows a high transmittance of more than 10% at the red-color region. The excellence in PL brightness and transmittance can be explained in terms of the textured crystal growth with a continuous gradient of Zn₂SiO₄:Mn^(2+) crystals.