• 제목/요약/키워드: Excitation and emission spectra

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수열합성법에 의한 SrAl2O4:Eu 초미세 분말 합성공정 및 형광 특성 (Hydrothermal Synthesis of Ultra-fine SrAl2O4:Eu Powders and Investigation of their Photoluminescent Characteristics)

  • 박우식;김선재;김정식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.370-374
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    • 2004
  • 본 연구에서는 수열합성법으로 SrAl$_2$O$_4$:Eu 형광체 분말을 합성하여 이들의 발광 특성과 장잔광 특성 등에 대해서 고찰하였다. 증류수에 Sr(NO$_3$)$_2$, Al(NO$_3$)$_3$ㆍ9$H_2O$, Eu(NO$_3$)$_3$$.$6$H_2O$ 등의 금속염을 용해시킨 용액을 NH$_4$OH 수용액으로 pH 률 적당히 조절하고 고온고압의 Autoclave 반응용기 내에서 반응시켰다. 이렇게 합성된 분말은 균일한 입도 분포를 나타내었으며, sub-micron 크기의 초미세 분말이었다. 합성된 SrAl$_2$O$_4$:Eu 초미세 분말을 Ar-H$_2$ 가스 환원분위기에서 1100 -140$0^{\circ}C$ 온도로 2시간동안 열처리시켜서 형광 특성을 나타내도록 만들었다. 분말의 여기 및 발광 특성을 측정한 결과, 발광파장을 520 nm 로 고정시켜 측정한 여기스펙트럼은 250 ∼ 450 nm 의 넓은 파장영역에 걸쳐 여기가 일어났고, 발광스펙트럼은 520 nm에서 최대 피크를 나타내었다. 또한 10분간 여기시킨 후 520 nm 파장에 대한 잔광 특성이 1000초 이상 지속되는 우수한 장잔광 특성을 나타내었다. 그 밖에 SEM, XRD를 이용하여 SrAl$_2$O$_4$:Eu 형광체 분말에 대한 미세구조 및 결정구조를 고찰하였다.

MgO 단결정의 열자극 발광 및 Exo전자 방출 현상에 관한 연구 (A Study on Thermally Stimulated Luminescence and Exoelectron Emission Phenomena of MgO Single Crystals)

  • 두하영;심상현;김현숙
    • 한국안광학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.165-172
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    • 2006
  • Cr, Cu, Fe 등을 고의적으로 첨가한 MgO 단결정에 자외선 및 X선을 조사하여 여기하고 액체질소온도로부터 500K까지의 범위에서 열자극 발광 그로우곡선과 발광 스펙트럼을 측정 분석하였다. 이 시료에서 얻어진 TSL 그로우곡선은 136.5K, 223.5K, 360K, 390K, 440K, 5개의 봉우리가 얻어졌다. 그들 봉우리의 활성화 에너지 값은 각각 0.27eV와 0.63eV, 1.08eV, 1.19eV, 1.33eV이었다. 우리는 200nm에서 650nm의 파장 범위 내에서 MgO 단결정의 TSL 스펙트럼을 측정하였다. 이 TSL 스펙트럼 측정으로부터 얻어진 345nm, 375nm, 410nm 파장에서 봉우리를 가진 스펙트럼을 분석하였으며, 이들의 발광 기구를 기술하였다. MgO:Cr, MgO:Cu, and MgO:Fe에서 방출된 TSL 스펙트럼의 봉우리는 346nm, 360nm, 375nm의 파장에서 나타났다.

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인공열화에 따른 호박(amber)의 형광특성 변화 (Change of fluorescence in ambers according to artificial aging)

  • 박종서;임유진
    • 분석과학
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    • 제25권3호
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    • pp.197-206
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    • 2012
  • 호박은 benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene과 같은 aromatic ring을 포함하는 화합물로 구성되어 있어 자외선 조사 시 형광을 나타낸다. 하지만, 공기, 열, 빛 등에 노출되어 자연적인 열화과정을 거치면서 표면이 풍화되고 그에 따라 형광특성이 약해지는 경향이 있다. 본 연구에서는 인공적인 열화를 실시하고 형광의 변화를 관찰하여 형광현상을 이용한 호박 확인방법의 유효성을 평가하고자 하였다. 열화인자는 자외선(${\lambda}$=340 nm), 산소(100%, $90^{\circ}C$), 열($90^{\circ}C$)이고, 열화기간은 5, 15, 30, 60일로 하여 열화를 실시하였다. 자외선 조사에 따른 형광스펙트럼에서는 세 가지 인자에 대해 시간이 경과하면서 형광의 세기가 감소하고 형광의 파장은 장파장으로 이동하였다. 특히, 산소 분위기에서 열화된 호박에서는 60일이 경과한 후 형광의 세기가 초기값의 1.7%로 급격하게 감소하였다. 다만, Colombian호박의 경우 열화 후 일정시간까지 형광의 세기가 증가하고 있어 열, UV등의 인자가 오히려 aromatic ring을 생성하면서 호박화를 촉진하는 것으로 판단된다. 결론적으로, 열, 빛, 산소 등이 존재하는 자연 상태에서 호박의 형광이 약화됨을 확인할 수 있었고, 호박유물 조사에서 호박의 확인을 형광 관찰에만 의존하기는 어려운 것으로 판단된다.

BaMoO4:Tb3+ 형광체의 발광과 농도 소광 특성 (Photoluminescence and Concentration Quenching Properties of BaMoO4:Tb3+ Phosphors)

  • 조신호;김진대;황동현;조선욱
    • 한국재료학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.67-72
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    • 2016
  • $BaMoO_4:Tb^{3+}$ phosphor powders were synthesized with different concentrations of $Tb^{3+}$ ions using the solid-state reaction method. XRD patterns showed that all the phosphors, irrespective of the concentration of $Tb^{3+}$ ions, had tetragonal systems with two main (112) and (004) diffraction peaks. The excitation spectra of the $Tb^{3+}$-doped $BaMoO_4$ phosphors consisted of an intense broad band centered at 290 nm in the range of 230-330 nm and two weak bands. The former broad band corresponded to the $4f^8{\rightarrow}4f^75d^1$ transition of $Tb^{3+}$ ions; the latter two weak bands were ascribed to the $^7F_2{\rightarrow}^5D_3$ (471 nm) and $^7F_6{\rightarrow}^5D_4$ (492 nm) transitions of $Tb^{3+}$. The main emission band, when excited at 290 nm, showed a strong green band at 550 nm arising from the $^5D_4{\rightarrow}^7F_5$ transition of $Tb^{3+}$ ions. As the concentration of $Tb^{3+}$ increased from 1 to 10 mol%, the intensities of all the emission lines gradually increased, approached maxima at 10 mol% of $Tb^{3+}$ ions, and then showed a decreasing tendency with further increase in the $Tb^{3+}$ ions due to the concentration quenching effect. The critical distance between neighboring $Tb^{3+}$ ions for concentration quenching was calculated and found to be $12.3{\AA}$, which indicates that dipole-dipole interaction was the main mechanism for the concentration quenching of the $^5D_4{\rightarrow}^7F_5$ transition of $Tb^{3+}$ in the $BaMoO_4:Tb^{3+}$ phosphors.

적외선검출소자를 위한 GaSb 결정 및 MBE로 성장한 Gasb/SI-GaAs 박막의 진성결함에 관한 연구 (Study on the Intrinsic Defects in Undoped GaSb Bulk and MBE-grown GaSb/SI-GaAs Epitaxial Layers for Infrared Photodetectors)

  • 김준오;신현욱;최정우;이상준;노삼규
    • 한국진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.127-132
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    • 2009
  • Sb에 기초한 응력 초격자 적외선검출소자의 구성 물질인 도핑하지 않은 기판 GaSb 결정과 GaSb/SI-GaAs 박막에 잔존하고 있는 진성결함 (intrinsic defect)을 비교 조사하였다. 상온 근처 (250 K)까지 광여기 발광 (PL)을 보이는 GaSb 결정에서의 발광 에너지의 온도의존성으로부터, 밴드갭 에너지에 관한 경험식인 Varshni 함수의 파라미터 ($E_o$, $\alpha$, $\beta$)를 결정하였다. GaAs 기판 위에 성장된 이종 GaSb 박막에서는 GaSb 주요 진성결함으로 알려져 있는 29 meV의 이온화 에너지를 가지는 위치반전 (antisite) Ga ([$Ga_{Sb}$]) 결함과 함께 위치반전 Sb ([$Sb_{Ga}$])와의 복합결함 ([$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$])과 관련된 것으로 분석된 732/711 meV의 한 쌍의 깊은준위 (deep level)가 관측되었다. PL의 온도 및 여기출력 의존성을 분석하여, Sb-rich상태에서 성장된 GaSb 박막에서는 잉여 Sb의 자발확산 (self-diffusion)에 의하여 치환된 위치전도 [$Ga_{Sb}$] 및 [$Sb_{Ga}$]가 결합하여 [$Ga_{Sb}-Sb_{Ga}$]의 깊은준위를 형성하는 것으로 해석되었다.

Stuffed tridymite계 $SrAl_2$$O_4$ : $Eu^{2+}$ 형광체의 발광 및 장잔광특성에 미치는 $Dy_2$$O_3$의 영향 (Effects of $Dy_2$$O_3$ composition for the photoluminescence and long-phosphorescent characteristics of stuffed tridymite $SrAl_2$$O_4$ : $Eu^{2+}$ phosphors)

  • 이영기;김병규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.71-77
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    • 2001
  • 고상반응법에 의해 제조된 $SrAl_2$$O_4$ : $Eu^{2+}$,$Dy^{3+}$ 계 형광체에 $Dy_2$$O_3$의 농도를 0.0~9.5mol%까지 변화시켜, $Dy_2$$O_3$의 첨가량에 따른 결정특성과 장잔광 축광재료로서 가장 중요한 발광 및 장잔광 특성을 조사하였다. $SrAl_2$$O_4$ : $Eu^{2+}$,$Dy^{3+}$ 계 형광체는 $Dy_2$$O_3$의 농도에 관계없이 녹색의 520nm파장을 최대 발광파장으로 하는 발광스펙트럼을 나타내었고, 발광특성을 크게 저해하지 않는 $SrAl_2$$O_4$의 단일상을 얻기 위한 농도는 1.0mol%이하가 적절하였다. 또한 $SrAl_2$$O_4$ : $Eu^{2+}$,$Dy^{3+}$ 형광체의 잔광 강도는 $Dy_2$$O_3$의 농도에 무관하게 시간에 따라 모든 시료에서 지수 함수적으로 감소하나, $Dy_2$$O_3$의 농도가 1.0mol% 이하인 경우에 발광의 감쇠속도가 작은 뛰어난 장잔광특성을 나타내었다.

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