Mn2+의 함량에 따른 Zn2-xSiO4:Mnx2+ 세라믹 형광체의 형광특성 = Photoluminescence Characteristics of Zn2-xSiO4:Mnx2+ Ceramic Phosphors

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Zn$_{2-x}$SiO$_4$:Mn$^{2+}_x$ ceramic phosphors for display
applications were synthesized at a sintering temperature 1200
$^\circ$C by using a solid state reaction method. The crystallinity,
surface morphology, and photoluminescence characteristics of the
phosphors were investigated as a function of Mn$^{2+}$ ion
concentration by using X-ray diffraction, scanning electron
microscopy, and luminescence spectrophotometry. According to the
results of X-ray diffraction, the (113) and the (410) directions
were the preferred orientations, and the ceramics showed
polycrystalline structures with (220), (223), and (110) peaks. As
the concentration of Mn$^{2+}$ ion increased, not only was the
crystallinity of the ceramic improved but also the particle size
increased and became uniform. With increasing concentration of
Mn$^{2+}$ ions to $x$=0.03, the photoluminescent intensity of the
Zn$_{2-x}$SiO$_4$:Mn$^{2+}_x$ ceramic was highest at $x$=0.03 and
was enhanced because of not only the improved crystallinity but also
the enlarged particle size of ceramics.

국문 초록 (Abstract)

Zn$_{2-x}$SiO$_4$:Mn$^{2+}_x$ 세라믹 형광체를 고상 반응법을 이용하여
제작하였으며, Mn$^{2+}$의 함량에 따른 결정구조와 결정성, 형광특성을
분석하였다. X-선 회절 실험 결과를 통하여
Zn$_{2-x}$SiO$_4$:Mn$^{2+}_x$ 세라믹이 (113) 및 (410) 방향의 주
결정면을 가지며, (220), (223), 그리고 (110) 피크를 가지는 다
결정상으로 성장하였음을 확인할 수 있었다. Mn$^{2+}$의 함량이 0.005
mol에서 0.03 mol로 증가함에 따라 입자들이 균일해지며 크기도 증가함을
알 수 있었으며, Zn$_{2-x}$SiO$_4$:Mn$^{2+}_x$ 세라믹의 형광
스펙트럼은 Mn$^{2+}$의 함량이 0.03 mol에서 가장 좋은 특성을 가짐을
알 수 있었다. Mn$^{2+}$의 함량이 0.03 mol까지 증가함에 따라
형광강도의 증가하는데, 이러한 현상은 Mn$^{2+}$의 함량이 증가함에
따라 결정성의 향상 뿐 만 아니라 입자들의 크기 및 표면 형상의 변화에
의한 것임을 알 수 있었다.

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