| 초록 |
Eu2+가 도핑된 희토류 알루미네이트계 phosphor 재료는 화학적으로 안정하고 내구성이 우수하며 여기원으로 방사성 물질을 함유하고 있지 않아 안전성이 뛰어난 phosphor로서 다양한 분야에서의 응용이 기대되고 있다. 특히 스트론튬 알루미네이트는 SrO와 Al2O3의 조합비와 반응조건에 따라서 다양한 상들을 합성 할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Sr3Al2O6의 합성온도와 시간, 도펀트의 농도 등에 대해 살펴보았으며, 반응 조건이 Sr3Al2O6에 미치는 영향과 이에 따른 phosphor의 발광특성에 대해 연구를 진행하였다. 일정 mol 비의 SrCO3와 Al2O3의 혼합물에 도펀트로 Eu2O3를 첨가하여 air 분위기에서 고상반응시켜 Sr3Al2O6:Eu2+를 합성하였으며 도펀트의 농도는 0.01mol, 0.03mol, 0.05mol, 0.07mol, 0.09mol로, 하소온도는 1000oC, 1100oC, 1200oC, 1300oC, 1400oC, 1500oC에서 각각 3시간씩 소결하였다. 합성온도, 도펀트의 농도 등 반응 조건이 Sr3Al2O6에 미치는 영향과 이에 따른 phosphor의 발광특성을 검토하기 위해 X-선 회절 분석, SEM관찰 그리고 장잔광 특성평가를 실시하였다. SrCO3, Al2O3, Eu2O3의 혼합분말은 1100oC 이상에서 Sr3Al2O6의 단일상을 형성하였으며 1300oC 이상에서는 온도가 증가할수록 불순물상이 나타났다. 즉, phosphor 재료로서 가장 중요한 발광 및 장잔광 특성이 우수한 Sr3Al2O6:Eu2+ 형광체의 합성온도는 1200oC 이상 1300 oC 이하가 요구되는 것을 알 수 있었다. 도펀트의 농도는 0.03mol이하일 경우의 발광광도는 현저히 낮았으며 0.05mol이상의 경우 발광광도가 조금씩 증가하지만 대체로 비슷한 점을 관찰 하였다. 이로써 도펀트의 최적 농도가 0.05mol이 적합하다는 것을 알 수 있었다. 합성된 Sr3Al2O6:Eu2+ 형광체는 도펀트인 Eu2+의 4f65d1→4f7 천이에 기인한 황색 발광의 610nm를 최대 발광 파장으로 하는 스펙트럼을 보였으며 발광 파장을 610nm로 정하여 측정한 여기 스펙트럼의 최대 흡수 피크는 360nm이었다. |
