Abstract
$La_2W_3O_{12}:Eu^{3+}$ phosphors were prepared by solid state reaction method. The crystal structure was characterized by XRD pattern and ICSD card (78180). Luminescence properties of $La_2W_3O_{12}:Eu^{3+}$ are investigated by optical and laser-excitation spectroscopy in which emission and excitation spectra and time-resolved spectra are measured. The 1 mol % $Eu^{3+}$-doped $La_2W_3O_{12}$ phosphor exhibits broad excitation band peaking at 286 nm due to the ligand-to-metal charge transfer transition. The excitation lines due to the $^7F_0{\rightarrow}{^5D_4},{^5D_4},{^5L_6},{^5G_4},{^5D_3},{^5D_2}$ transitions of $Eu^{3+}$ are observed in the wavelength region 350-500 nm. The strong line emission is observed at 618 nm corresponding to the due to the $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$ transition. The lifetime of 618 nm emission decreases with increasing temperature as 7 K ($114{\mu}s$), 100 K ($94{\mu}s$), 200 K ($10{\mu}s$) and 300 K ($0.5{\mu}s$).
본 연구는 고상법으로 형광체를 합성하였다. 모체 물질은 $La_2W_3O_{12}$에 활성제로 $Eu^{3+}$이온을 첨가하여 활성제 조성변화에 따른 XRD 분석과 여기 및 방출 스펙트럼 및 온도에 따른 형광 스펙트럼 분석과 수명시간을 측정하였다. $La_2W_3O_{12}:Eu^{3+}$의 1 mol%의 XRD 스펙트럼은 ICSD 카드 (78180)에 보고된 데이터 스펙트럼과 비교하였을 때 XRD 스펙트럼이 잘 일치함을 확인 하였다. $La_2W_3O_{12}$ 형광체에 활성제로 $Eu^{3+}$이온 1 mol%를 첨가한 여기 스펙트럼에서는 286 nm 근처에서 286 nm 넓은 전하전달밴드가 관찰된다. 이 전하전달밴드는 $WO_4$그룹과 $Eu^{3+}$이온의 전하 전달 밴드이며 $O^{2-}-W^{6+}$, $O^{2-}-Eu^{3+}$의 ligand-to-metal 전하 전달 흡수가 이루어진다. 350~500 nm 영역에서는 $Eu^{3+}$의 f-f 전이에 의한 피크가 나타났다. 여기 스펙트럼에서 $Eu^{3+}$의 $^7F_0{\rightarrow}{^5D_4},{^5D_4},{^5L_6},{^5G_4},{^5D_3},{^5D_2}$ 전이에 해당한다. 방출 스펙트럼은 280, 395 nm로 각각 여기한 결과 $Eu^{3+}$이온의 $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$(618nm)에서 강한 피크가 보였다. 희토류 이온이 도핑 되지 않은 $La_2W_3O_{12}$ 형광체를 266 nm로 여기하여 온도에 변화 따른 방출 스펙트럼은 저온에서 상온으로 갈수록 형광의 세기가 약하게 나타났다. 온도에 따른 수명시간은 7 K($114{\mu}s$), 100 K($94{\mu}s$), 200 K($10{\mu}s$), 300 K($0.5{\mu}s$)로 나타났다.
