| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2004년 봄 (05/14 ~ 05/14, 강릉대학교) |
| 권호 | 10권 1호 |
| 발표분야 | Sensor |
| 제목 | Gd2O3:Eu 형광체의 소결온도에 따른 특성 연구 |
| 초록 | X-선 검출을 위한 고해상도, 고효율의 형광체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Gd2O3 형광체는 높은 원자번호와 우수한 광특성 효율로 인해 오래 전부터 사용되어 왔다. 그러나 기존의 형광체는 벌크 형태로 제작되어 고유 해상력과 효율 면에서 많은 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 미세 형광체 입자 크기를 가지는 Gd2O3:Eu 형광체를 저온 액상법을 이용하여 소결온도에 따른 X-선 민감 형광체를 합성하여 특성 변화를 조사하였다. 분말은 Gadolium acetate hydrate(99.9%)와 Europium acetate hydrate(99.999%)를 원료로 하여 각각의 precusor를 교반한 후, 60℃에서 증발하여 건조분말을 얻었다. 합성된 건조분말을 산소분위기에서 500℃, 700℃, 900℃의 온도로 1시간 소결하여 형광체를 제조하였다. 제조된 형광체에 대해 XRD, FE-SEM을 이용하여 구조 및 형상을 관찰하였으며, 발광스펙트럼(Luminescence spectrum), 여기스펙트럼(Excitation spectrum) 및 잔광시간(Decaytime) 측정을 통해 광학적 특성을 조사하였다. XRD 분석결과, 500 ℃에서 소결시 결정성장이 일어나는 것을 알 수 있었으며, 온도가 증가함으로써 다결정 성장 방향을 가지는 경향을 보였다. 광학적 특성 결과, 611nm에서 강한 발광 피크를 가졌으며, 벌크 형광체의 발광 스펙트럼과 일치하였다. 500℃, 700℃에서 소결된 형광체에 대해 900℃에서 소결한 분말이 611 nm에서 가장 높은 발광 강도를 보였다. 이는 XRD 결과에서 알 수 있듯이, 높은 온도에 의한 결정 성장이 더 잘 일어났기 때문으로 생각된다. 611nm 발광에 대한 여기스펙트럼 측정 결과, 대략 254 nm에서 여기피크를 가지는 Eu3+ 이온에 의한 전하전달상태의 전이에 의한 것으로 분석되었다. 잔광시간 측정 결과, 소결온도에 대한 감소 곡선은 거의 비슷하였으며, 대략 2-2.5 ms의 평균수명을 가졌다. 이는 벌크 형광체의 1 ms보다 다소 높은 값으로 낮은 입자크기에 의한 비발광전이의 증가 때문으로 보여진다. 감사의 글 본 연구는 과학기술부 국가지정연구실지원(M1-0104-00-0149)에 의하여 수행되었습니다. |
| 저자 | 이규홍, 최장용, 차병열, 김소영, 김재형, 이범종, 남상희 |
| 소속 | 인제대 |
| 키워드 | Gd2O3:Eu; X-선; 미세 형광체 |
