초록 |
본 연구에서는 용액합성법 (solution synthesis technique)으로 합성한 ZnS:Cu 미세분말의 입자사이즈를 조절하기 위해 입자응집현상을 저감시킬 수 있는 표면 capping (surface capping) 기술을 적용하였고 capping agent로 투입된 sodium poly-phosphate (SPP)의 투입량에 따른 ZnS:Cu미세분말의 구조적 광학적 특성의 변화를 조사하였다. Capping agent의 투입량에 따른 특성의 변화만을 관찰하기 위해 실험간 변수인 합성시간(1H)과, 합성온도 (80℃)를 고정하였다. 본 연구에서 합성한 ZnS는 cubic 구조 (β-ZnS)이며, SPP 투입량에 따라 결정구조는 변하지 않았다. 입자형태는 구형이었으며, SPP 투입량 증가에 따라 입자사이즈가 감소하였고 입자응집현상도 감소했다. PL발진 파장의 위치는 SPP 투입량에 따라 변화했으며, SPP가 0.0g에서 1.89g으로 증가할 때 약 518nm에서 약 462nm까지 감소해서 전형적인 blue-shift 현상을 보였다. PL 발광강도도 SPP 투입량에 의존했는데, SPP 1.13g에서 가장 높은 발광강도를 얻었다. Raman 스펙트럼의 1-LO 피크 비교를 통해 capping된 ZnS:Cu가 나노사이즈의 미세 입자임을 입증하였다. 그리고 XPS 측정결과 표면 capping된 분말의 이중피크를 보였고 이를 통해 SPP로 capping된 ZnS:Cu 나노분말은 core-capping 이중층 구조를 가짐을 알 수 있었다. 또한 TGA 측정결과 SPP의 투입량이 증가하면 분말의 중량감소온도가 증가하여 capping농도 증가 시 표면흡착수분 혹은 오염물이 감소함을 알 수 있었다. |