• Title/Summary/Keyword: 장파장 자외선

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Luminescence characterization of $EU^{3+}$ and $Bi^{3+}$ co-doped in ${Y_2}{SiO_5}$ red emitting phosphor by solid state reaction method (고상 반응법으로 합성한 ${Y_2}{SiO_5}:\;EU^{3+}$, $Bi^{3+}$ 적색 형광체의 발광 특성)

  • Moon, J.W.;Song, Y.H.;Park, W.J.;Yoon, D.H.
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.19 no.1
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    • pp.15-18
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    • 2009
  • To enhance near UV-visible absorption region and to applied phosphor convert-white LEOs (PC-WLEDs), a red phosphor composed of ${Y_2}{SiO_5}:\;EU^{3+}$, $Bi^{3+}$ compounds was prepared by the conventional solid-state reaction. The photoluminescence (PL) shown that samples were excited by near UV light 395 nm for measurement of PL spectra. Emission spectra of samples have shown red emissions at 612 nm ($^5D_0{\to}^7F_2$). The enhanced near $UV{\sim}$ visible excitation spectrum with a broad band centered at 258 nm and 282 nm originated in the transitions toward the charge transfer state (CTS) due to the $Eu^{3+}-Bi^{3+}-O^{2-}$ interaction. The other excitation band at $350\;nm{\sim}480\;nm$, corresponding to the transitions $^7F_0{\to}^5L_9$ (364 nm), $^7F_0{\to}^5G_3$ (381 nm), $^7F_0{\to}^5L_6$ (395 nm), $^7F_0{\to}^5D_3$, (415 nm) and $^7F_0{\to}^5D_2$ (466 nm), occurred due to enhanced the f-f transition increasing $Bi^{3+}$ and $Eu^{3+}$ ions. The PL intensity increased with increased as concentration of $Bi^{3+}$ and the emission intensity becomes with a maximum at 0.125 mol.

Characteristics of Halophosphate Phosphor for Long-wavelength UV Prepared by Spray Pyrolysis (분무열분해법에 의해 합성된 장파장 자외선용 할로포스페이트계 형광체의 특성)

  • Sohn, Jong-Rak;Kang, Yun-Chan;Park, Hee-Dong;Yoon, Soon-Gil
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.12 no.7
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    • pp.555-559
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    • 2002
  • Blue-emitting $Sr_{10}$($PO$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ and $_{(Sr,Mg) }$ 10/($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ phosphor particles for application of long-wavelength UV LED were prepared by ultrasonic spray pyrolysis. The luminescence characteristics under long- wave-length ultraviolet of the $Sr_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ and (Sr,Mg)$_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$^Eu{2+}$ phosphor particles prepared by the spray pyrolysis were compared with that of the commercial product. The PL intensity of the $Sr_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ particles prepared by the spray pyrolysis was lower than that of the commercial $Sr_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ particles because prepared $Sr_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ phosphor particles had porous structure and hollow morphology. However, the PL intensity of the (Sr,Mg)$_{10}$($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:$Eu^{2+}$ phosphor particles prepared by the spray pyrolysis was 8% higher than that of the commercial one. The high brightness of $(Sr,Mg)_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ $Cl_2$:Eu$^{2+}$ phosphor particles prepared by spray pyrolysis is due to the dense structure and high crystallinity of particles. The TEX>$(Sr,Mg)<_{10}$ ($PO_4$)$_{6}$ /$Cl_2$:$Eu^{ 2+}$ phosphor particles had main emission peak t 448 nm under long- wavelength ultraviolet.

질화물계 발광다이오드에서 InGaN/GaN 자우물구조 내 GaN 보호층에 대한 연구

  • Song, Gi-Ryong;Kim, Ji-Hun;Lee, Seong-Nam
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.425-426
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    • 2013
  • IIIN계 물질 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 일반적인 청색 및 녹색 발광영역의 활성층으로는 InGaN/GaN 다중양자우물구조를 사용하고 있으나, 장파장의 녹색 발광을 얻기 위해서는 인듐의 함유량이 증가하여야 한다. 하지만, 인듐의 함유량이 증가함에 따라서 InGaN/GaN 다중양자우물 구조내에서 인듐의 편석현상의 발생이 용이하게 되어 계면 특성을 저하할 뿐 아니라, 비발광 센터를 증가하여 발광 효율을 급격히 감소시키는 원인이 되고 있다. 또한, InGaN과 GaN의 큰 성장온도의 차이에 따라 800도 부근의 저온 영역에서 성장된 InGaN층이 1,000도 이상의 고온 영역에서 GaN층이 성장시 InGaN층의 열화 현상이 급격히 발생되고 있다. 이를 억제하기 위해서 금속유기화학증착법의 성장 변수 최적화, 응력제어, 도핑 등의 편석 억제기술 및 보호층이 사용되고 있다. 본 연구에서는 인듐함유량이 증가된 녹색 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 InGaN 우물층 상하부에 도입된 GaN 보호층에 따라 발생되는 양자우물구조의 광학 및 결정학적 특성 분석을 통해 GaN 보호층의 역할을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 금속유기화학증착장치를 이용하여 사파이어 기판위에 GaN 템플릿을 성장하고, n-형 GaN, InGaN/GaN 다중양자우물구조 및 p-형 층을 성장하였다. 앞선 언급하였듯이, InGaN/GaN 다중양자우물구조내에 GaN 보호층의 역할을 규명하기 위하여 샘플 A의 경우는 보호층이 전혀 없는 구조이고, 샘플 B의 경우는 InGaN 우물층의 상단부에만, 샘플 C의 경우에는 우물층 상부 및 하단부 모두에 약 2.0 nm 두께의 GaN 보호층을 형성하였다. 이 보호층의 유무에 따른 다중양자우물구조의 계면 특성을 확인하기 위한 X-선 회절을 이용하였고, 광학적 특성을 확인하고 상온 포토루미네선스법을 이용하여 녹색 발광 파장의 변화 및 발광세기를 관찰하였다. 우선적으로, 상온 포토루미네선스법을 이용하여 각 샘플의 발광특성을 확인한 바 상하부 모두에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 C의 경우 약 510 nm 부근에서 발광이 관찰되었지만, 상단부에 GaN 보호층이 존재하는 샘플 B는 약 495 nm영역에 발광이 확인되었다. 특히, 전혀 보호층이 존재하지 않는 샘플 A의 경우 약 440 nm에서 발광하는 현상을 관찰하였다. 이는 우물층 상단부 및 하단부에 존재하는 GaN 보호층이 In의 확산을 억제하는 것으로 판단된다. 또한, 발광파장 및 세기를 확인한 바, 보호층의 존재하지 않을수록 단파장화가 발생함에도 불구하고 발광세기는 급격히 약해지는 것으로 보아 계면특성이 저하되어 비발광센터가 증가되는 것으로 판단된다. 이를 구조적으로 확인하기 위하여 X-선 회절법을 통한 ${\omega}$/$2{\Theta}$ 스캔의 결과는 In의 0차 피크가 GaN 보호층이 없을 경우 GaN의 피크 방향으로 이동하는 것으로 보아 GaN 보호층은 우물층 성장 후 GaN 장벽층을 성장하기 위해 온도를 증가시키는 과정에서 In의 확산되는 것으로 판단된다. 또한, 하부 GaN 보호층의 경우 GaN 장벽층 성장 후 온도를 감소시키는 과정에서 성장되므로, 우물층으로부터 In의 탈착현상이 아닌 장벽층과의 상호 확산으로 판단된다. 또한, 계면특성을 확인하기 위해 InGaN의 X-선 위성 피크를 확인한 바 샘플 A의 경우 매우 넓고 약한 피크가 관찰된 반면, 보호층이 존재하는 샘플 B와 C의 경우 강하고 얇은 피크가 확인되었다. 이는 GaN 보호층의 도입으로 인해 계면특성이 향상되는 것으로 판단된다. 따라서, 우리는 InGaN/GaN 다중양자우물구조에서 GaN 보호층은 상부의 열화 억제 뿐아니라, 하부의 장벽층 및 우물층 사이의 상호확산을 억제하는 GaN 보호층의 도입을 통하여 우수한 계면 특성 및 비발광센터의 억제를 얻을 수 있을 것으로 생각되며, 이는 향후 GaN계 발광다이오드의 전계 발광특성을 증가하여 우수한 발광소자를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

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A Study of Sterilization Effect of Long-wavelength UVA-LED Irradiation on Bacteria Causing Eye Diseases (장파장의 자외선 LED 광원을 이용한 안질환 세균의 살균효과)

  • Lee, Cheol-Woo;Jeong, Kyeong-In;Hwang, Kwang-Ha;Lee, Seok-Ju;Yoo, Geun-Chang
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.17 no.1
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    • pp.99-105
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    • 2012
  • Purpose: The purpose of this study is to demonstrate inactivation effect of UVA-LED ultraviolet radiation upon Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus which are the major bacteria causing eye diseases. Methods: The small sterilization device was made using UVA-LED of 400 nm. After Pseudomonas aeruginosa was diluted to $10^{-7}$ and Staphylococcus aureus to $10^{-5}$ and diluted solutions were put onto each liquid medium. They were irradiated by 400 nm of UVA for different amount of time; 15 min, 30 min, 60 min, 120 min, 240 min, 360 min and 480 min each. Results: The data from sterilization test was solved to regression line equation and the target log inactivation was obtained. The 3 log inactivation UV irradiation value of Pseudomonas aeruginosa was 54,847 UV dose ($mJ/cm^2$) and irradiation time was 135.42 min while the 3 log inactivation of Staphylococcus aureus was 39,066 UV dose ($mJ/cm^2$) and irradiation time was 98.72 min. Conclusions: The inactivation effect of sterilization method using 400 nm of UVA-LED upon Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus has been verified and it is considered as a useful method in inactivating the contact lenses.

Inhibitory Activity of Blueberries on UVB-induced Oxidative Stress and Matrix Metalloproteinase Expression in Human Skin Fibroblasts (인간피부 섬유아세포에서 UVB 유도된 산화 스트레스와 기질금속단백질가수분해효소 발현에 블루베리의 저해능)

  • Jang, Young Ah;Kim, Se Gie
    • Journal of Life Science
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    • v.29 no.12
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    • pp.1321-1328
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    • 2019
  • Intermediate-wavelength solar radiation, also known as ultraviolet B (UVB: 290-320 nm) radiation, may cause premature aging and oxidative damage-dependent skin cancer in humans. UVB-induced formation of reactive oxygen species (ROS)-often a consequence of excessive exposure to these rays-could activate matrix metalloproteinases (MMPs) such as MMP-1 and MMP-3. These enzymes break down type I collagen in human fibroblasts. In this study, we assessed the antioxidant and anti-aging effects of ethyl acetate extract of blueberry (EEB). An antioxidant test in blueberries evaluated ROS production using CCD-986sk cells and DPPH assay. In order to evaluate the anti-wrinkle efficacy of blueberries, the MMP-1 production and type 1 procollagen synthesis evaluated and the expression of MMP 1, 3 were tested through Western blot and RT- PCR. EEB exhibited 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and reduced the production of UVB-induced ROS. Also, EEB inhibited UVB-induced processes associated with photoaging and skin cancer, such as reduction in procollagen production and increase in MMP-1 production. More precisely, EEB (50 ㎍/ml) markedly suppressed mRNA and protein levels of MMP-1 and -3. The anti-aging effects are attributable to the antioxidant activity of EEB. These findings indicate that EEB has a protective effect against UVB-induced aging in human fibroblast cells by regulating the levels of type-1 procollagen, MMP-1, and MMP-3.

p-i-n 구조 및 양자우물 구조를 갖는 InGaN/GaN 태양전지의 효율 및 특성 비교

  • Seo, Dong-Ju;Sim, Jae-Pil;Gong, Deuk-Jo;Lee, Dong-Seon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.161-162
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    • 2011
  • 최근 광전자 분야에서는 미래 에너지 자원에 대한 관심과 함께 GaN 기반 태양전지 연구가 활발히 진행되고 있다. GaN 물질은 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도 등 광전자 소자에 유리한 광, 전기적 특성들을 가지고 있다. 또한, In의 함량을 변화시켜가며, 0.7eV에서 3.4eV까지 밴드갭을 조절함으로써, 자외선부터 적외선까지 태양빛 스펙트럼의 대부분을 흡수할 수 있는 장점이 있다. InGaN 태양전지의 효율을 높이기 위해서는 In의 함량을 늘려 밴드갭을 줄이는 것이 중요하다. 하지만 GaN 와 InN 간의 격자 부정합으로 인해 In 함량이 높은 단결정 InGaN 층을 두껍게 성장 하는 것이 어렵다. 때문에 GaN 기반 태양전지 관련 연구 그룹들이 태양전지의 효율 향상을 위해 활성층에 양자우물(MQWs) 구조, Supper Lattice (SLs) 구조와 같이 얇은 InGaN/GaN 층을 주기적으로 반복하여 적층함으로써 높은 조성의 In을 함유한 상질의 InGaN/GaN 층을 성장하는 연구들을 진행해 왔다. 본 연구에서는, p-i-n 구조와 MQW 구조를 갖는 InGaN 기반 태양전지를 제작하여, 각각의 특성을 분석해 봄으로써, In0.1Ga0.9N 태양전지 활성층의 구조에 따른 장/단점에 대해 논의하였다. 먼저 MOCVD를 이용하여 200 nm의 i-In0.1Ga0.9N 활성층을 갖는 p-i-n 구조와 In0.19Ga0.81N/GaN(3 nm/8 nm) MQWs (8 periods) 구조를 갖는 태양전지 에피를 각각 성장하였고, 그 후 공정을 통해 그림 1과 같이 InGaN 태양전지 소자를 제작하였다. 그 후, 각 태양전지의 전류/전압 곡선과 외부양자효율을 측정하여 그림 2와 같은 결과를 얻었다. p-i-n과 MQW 샘플의 외부양자효율은 각각 ~70%, ~25%로 측정 되었다. MQW 샘플의 외부 양자효율이 높지 않음에도 불구하고 p-i-n 구조에 비해 높은 In 함량을 가지고 있으므로, 더 넓은 파장의 빛을 흡수하여, 높은 단락전류(0.778 mA/cm2)를 보이고 있다. 또한 p-i-n 구조에 비해 높은 개방전압(2.3V)를 가지고 있으므로, MQW 샘플이 약 17% 정도 높은 변환효율(1.4%)를 보이고 있다. 이후 추가적으로 p-i-n 과 MQW 구조의 InGaN 태양전지에 나타나는 Voc와 Jsc의 차이를 Polarization 효과를 비롯한 다양한 측면에서 분석해 보고자 한다.

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