[논문]스컬용융법에 의한 CaZrO3:Pr3+ 형광체 합성 및 특성분석

최현민; 김영출; 석정원

doi:10.6111/jkcgct.2021.31.5.228

스컬용융법에 의한 CaZrO3:Pr3+ 형광체 합성 및 특성분석
Synthesis and characterization of CaZrO3:Pr3+ phosphor by skull melting method 원문보기

한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.31 no.5, 2021년, pp.228 - 232

최현민 ((주)한미보석감정원) , 김영출 ((주)한미보석감정원) , 석정원 (동신대학교 신소재에너지전공)

초록
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페로브스카이트 구조를 가지는 Ca_1-xZrO₃:xPr 형광체를 스컬용융법으로 합성하였다. 합성한 형광체의 결정구조, 형태 및 광학적 특성은 XRD, SEM, 자외선 형광반응 및 광발광을 통해 분석하였다. XRD 측정에서는 CaZrO₃:Pr³⁺의 단결정이 페로브스카이트 구조의 사방정계로 분석되었다. 합성된 형광체는 254 nm의 UV 광에 의해 여기 될 수 있고 방출 스펙트럼 결과는 506, 536 및 548 nm에서 전하전이 ³P₀ → ³H₄, ³P₁ → ³H₅ 및 ³P₀ → ³H₅로 인해 CaZrO₃:Pr³⁺는 녹색 발광이 우세하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ca1-xZrO3:xPr phosphor with perovskite structure was successfully synthesized by using skull melting method. The crystal structure, morphology and optical properties of synthesized phosphor were characterized using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), ultraviolet fluorescence reaction and photoluminescence. The XRD results indicated that single crystals of CaZrO3:Pr3+ belongs to orthorhombic perovskite system. The synthesized phosphor could be excited by UV light (254 nm) and the emission spectra results indicated that green luminescence of CaZrO3:Pr3+ due to charge transfer transition 3P0 → 3H4, 3P1 → 3H5 and 3P0 → 3H5 at 506, 536 and 548 nm was dominant.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Photographs of skull melting system. (a) is high frequency (HF) inductive generator, (b) is work coil and cold crucible.
그림 Fig. 2. Flow chart for the experimental procedure.
그림 Fig. 3. Photographs of CaZrO₃:Pr³⁺ ingot; (a) before split and (b) cross section of the synthetic ingot by skull melting method.
그림 Fig. 4. SEM micrographs of the CaZrO₃:Pr³⁺ ingot; (a) is the plane in the X-axis direction (×100), (b) is the plane in the Z-axis direction (×100).
$Fig. 5. X-ray diffraction pattern of the CaZrO<sub>3</sub>:Pr<sup>3+</sup> phosphor.$ 그림 Fig. 5. X-ray diffraction pattern of the CaZrO₃:Pr³⁺ phosphor.
그림 Fig. 6. Photographs of the CaZrO₂:Pr³⁺ phosphor powders under (a) ambient light (appearance: yellowish green powder), (b) UV-254 nm (appearance: bluish green fluorescence by Pr³⁺) and (c) UV-365 nm (appearance: no UV fluorescence reaction).
그림 Fig. 7. PL excitation (a) and emission (b) spectra of Ca_0.95Pr_0.05ZrO₃ phosphor. λ_em = 536.4 nm and λ_ex = 254 nm.

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