| 초록 |
발광 소자와 조명 분야에 응용하기 위한 높은 발광 세기와 백색광을 방출하는 형광체의 제조에 대한 연구가 상당한 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 고상반응법을 사용하여 KTaO3:Tb3+, KTaO3:Eu3+, KTaO3:Tb3+,Eu3+ 형광체를 합성하였다. 초기 물질 K2CO3, Ta2O5, Tb4O7, Eu2O3를 화학양론적으로 측정하였고, ZrO2볼과 에탄올을 함께 넣어 볼밀 작업을 300rpm으로 12시간 하였으며 아게이트 막자 사발에서 건조시킨 시료를 갈아서 80 µm의 체로 걸러내고 알루미나 도가니에 담아 전기로에 넣어 400 °C 에서 3시간 동안 하소 공정과 1100 °C 에서 5시간 동안 소결하여 합성하였다. Tb3+ 이온이 단일 도핑된 KTaO3 형광체의 경우에 353nm로 여기 시켰을 때 발광 스펙트럼은 Tb3+ 이온의 5D4-7F6, 5D4-7F5, 5D4-7F4, 5D4-7F3 전이에 의하여 각각 489 nm (청색), 545nm (녹색), 587 nm (주황색), 621 nm (적색)에서 관측되었다. 상기의 네 종류 발광 스펙트럼 중에서 5D4-7F5 (545 nm) 자기 쌍극자 전이에 의한 녹색 발광 스펙트럼의 세기가 가장 강하였다. Tb3+와 Eu3+ 이온이 동시 도핑된 KTaO3 형광체의 경우에 Tb3+ 이온에 의한 발광 스펙트럼과 함께, Eu3+ 이온의 전이에 의한 592, 617, 684 nm에 피크를 갖는 주황색과 적색 발광 스펙트럼이 관측되었다. Tb3+ 이온을 5 mol%로 고정하고 Eu3+ 이온을 15 mol% 도핑한 경우에 Tb3+ 이온의 전이에 의한 발광 스펙트럼은 사라지고, Eu3+ 이온에 의한 적주황색 발광 스펙트럼의 세기는 증가하는 추세를 보였다. 상기의 실험 결과로 Tb3+/Eu3+ 이온의 농도비를 조절함으로서 백색광을 구현하였다. |
