Li이 첨가된 (Y,Gd)VO₄:Eu^(3+) 박막의 성장 및 형광 특성 연구
- Alternative Title
- A study on growth and luminescence characteristics of Li-doped (Y,Gd)VO₄:Eu^(3+) thin films
- Abstract
- Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) and Li-doped Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) phosphor films have been grown on Al2O3(0001) substrate using a pulsed laser(PLD) technique. The films grown under different deposition conditions have been characterized using microstructural and luminescent measurements. The crystallinity, surface morphology, and photoluminescence (PL) of the films are highly dependent on the amount of Gd and Li. As the substrate temperature was increased, the YVO₄:Eu^(3+) and GdVO₄:Eu^(3+) thin films deposited on Al2O3 (0001) substrates at the oxygen pressure of 350 mTorr have shown the improved crystallinity and the increased grain size. The PL intensity increases linearly with substrate temperature and a surface roughness for the both YVO₄:Eu^(3+) and GdVO₄:Eu^(3+) thin films have a strong effect on the PL response of the films.
For the Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) luminescent films, the PL brightness is more dependent on the surface roughness than the crystallinity of the films. The PL intensity and surface roughness have similar behavior as a function of Gd concentration. In particular, the incorporation of Gd into YVO4 lattice could induce a remarkable increase of PL. The highest emission intensity was observed with Y0.57Gd0.40Eu0.03VO4 thin film whose brightness was increased by a factor of 2.5 and 1.9 in comparison with that of YVO₄:Eu^(3+) and GdVO₄:Eu^(3+) films, respectively.
The effect of Li^(+) ion on the crystallization behavior, morphology, and luminescence property of Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) films were also investigated. The incorporation of Li^(+) ion into YVO₄:Eu^(3+) and GdVO₄:Eu^(3+) films could lead to a remarkable increase of photoluminescence and the intensity at 619 ㎚ was increased by a factor of 1.5 and 1.7 in comparison with that of YVO₄:Eu^(3+) and GdVO₄:Eu^(3+) films, respectively. The enhanced luminescence was regarded as the results in the change of crystal field surrounding the activator Eu^(3+) ions owing to the incorporation Li^(+) ions into interstitial sites and the flux effect of Li^(+) ions. This phosphor may promise for application to the flat panel displays
- Issued Date
- 2007
- Awarded Date
- 2007. 8
- Type
- Dissertation
- Keyword
- 박막 형광체 펄스 레이저 증착법 고상반응법 모체결정 형광의 세기
- Publisher
- 부경대학교 대학원
- Alternative Author(s)
- Shim, Kyoo-Sung
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 물리학과
- Advisor
- 정중현
- Table Of Contents
- 1. 서론 = 1
1.1 형광체의 응용 분야 = 1
1.2 최근 연구 동향 = 3
1.3 연구 목적 = 5
2. 이론 = 7
2.1 형광체의 발광 원리 = 7
2.1.1 에너지 흡수 및 발광현상 = 7
2.1.2 소광(quenching) = 11
2.1.3 형광체의 잔광 시간 = 13
2.1.4 이온과 전자기파의 상호작용 = 13
2.2 FED용 저전압 형광체의 특성 = 18
2.2.1 낮은 여기 전압의 사용 = 19
2.2.2 발광 효율 = 20
2.2.3 높은 여기 전류 밀도의 사용 = 21
2.2.4 형광체의 입경에 의한 영향 = 21
2.3 YVO₄:Eu^(3+) 및 GdVO₄:Eu^(3+) 형광체 = 22
3. 실험방법 = 25
3.1 형광체의 일반적인 합성 기술 = 25
3.2 펄스레이저 증착법 = 27
3.2.1 펄스레이저 증착법의 개요 = 27
3.2.2 레이저 증착 시스템 = 28
3.2.3 PLD의 원리 = 31
3.3 YVO₄:Eu^(3+), GdVO₄:Eu^(3+), Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) = 37
3.4 YVO₄:Eu^(3+), GdVO₄:Eu^(3+)와 Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) 형광체 박막의 제작과 특성 측정 = 37
3.4.1 형광체 박막의 제작 = 37
3.4.2 형광체 박막의 특성 측정 = 39
4. 결과 및 고찰 = 41
4.1 YVO₄:Eu^(3+) 세라믹 형광체의 특성 = 41
4.2 YVO₄:Eu^(3+) 형광체 박막의 특성 = 43
4.2.1 기판 온도에 따른 박막의 특성 = 43
4.2.2 산소 분압에 따른 박막의 특성 = 50
4.2.3 Li이 첨가되지 않은 YVO₄:Eu^(3+) 박막과 Li이 첨가된 YVO₄:Eu^(3+) 박막의 특성 비교 = 56
4.3 GdVO₄:Eu^(3+) 세라믹 형광체의 특성 = 63
4.4 GdVO₄:Eu^(3+) 형광체 박막의 특성 = 69
4.4.1 기판 온도에 따른 박막의 특성 = 69
4.4.2 산소 분압에 따른 박막의 특성 = 75
4.4.3 Li이 첨가되지 않은 GdVO₄:Eu^(3+) 박막과 Li이 첨가된 GdVO₄:Eu^(3+) 박막의 특성 비교 = 79
4.5 Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+)(x=0.0~1.0) 형광체 박막의 특성 = 89
4.5.1 Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) 세라믹의 특성 = 89
4.5.2 Y_(1-x)Gd_(x)VO₄:Eu^(3+) 형광체 박막의 특성 = 93
5. 결론 = 99
참고 문헌 = 101
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