백색 발광소자용 고연색 실리케이트 형광체 연구

Abstract

본 연구에서는 실리케이트 모체에 Ce3+, Mn2+ 이온이 도핑된 형광체를 환원분위기상의 고상 반응법으로 제작하고 백색 발광소자용 형광체로 이용하기 위해 발광특성을 연구 하였다. X선 회절 패턴을 분석하여 상기의 고상 반응법으로 합성된 형광체가 P21/a의 공간 구조군을 가지는 othorhombic 구조의 단일상 임을 확인하였다. 광여기 및 발광 스펙트럼을 통하여 335 nm 부근에서 최대 흡수치가 나타나며, 380 nm 부근의 넓은 청색과 610 nm 부근의 적색 발광이 동시에 보이며, 이는 Mn2+의 4T1-6A1 금지된 전이와 Ce3+의 4f-5d 허용된 전이특성에 기인한다. 또한 Ce3+ 이온과 Mn2+ 이온간의 강한 상호작용을 에너지 전이 이론과 결정장 효과 및 도핑에 따른 결정구조의 미세변화의 관점에서 조사하였다. 또한 발광 천이시간 측정 결과와 전자 상자성 공명 측정결과의 상호관계는 Ce3+이온의 도핑에 따라 Mn2+ 이온자리 주변의 국지적 결함을 야기 시킴으로써 선택규칙에 반하는 광 활성전이가 가능케 됨을 설명해준다.