1. 서론

희토류 도핑 형광체는 디스플레이, LED, 바이오 이미징 등 다양한 광학 소자에 활용됨. 특히 Eu³⁺는 내부 4f 전자 전이에 의해 높은 색순도의 발광 특성을 가짐. 이 실험에서는 보론계 형광체인 Ba₀.₈₅Eu₀.₁B₂O₄ 및 Ba₀.₈₅Eu₀.₁B₄O₇를 고상법으로 합성하고, 이들의 결정 구조 및 발광 특성을 분석 해 보았다.

2. 이론적 배경

» 형광체의 발광원리

» 어떤 형태의 에너지가 입자 내부로 입사될 때 에너지가 입자 내부에서 작용하여 가시광의 빛을 만들어 내는 것으로, 이 과정을 발광(Luminescence)라고 한다.

» 형광체의 발광원리를 살펴보면 형광체가 에너지를 받으면 자유전자(electron)와 홀(hole)이 형성되어 높은 준위의 에너지 상태로 변하고, 이것이 안정된 상태로 돌아가면서 그 에너지가 가시광선으로 방출되는 것이다.

» 일반적으로 희토류(Rare earth metal) 원소들이 적합한 원 재료로 손 꼽힌다.

» 형광체는 일반적으로 모체(Host), 활성이온(Activator), 증감제(Sensitizer)로 구성됨. 활성이온은 모체 내 양이온 자리에 치환되어 발광 특성을 나타냄. 이온 반경 차이가 15% 이내일 때 안정적인 치환 가능함(Hume-Rothery rule). Eu³⁺는 발색 중심으로, 주로 주황색 ~ 빨간색 발광을 유도함.

3. 실험 과정

4. 실험 결과

5. 참고문헌

» 초학자를 위한 형광체 입문 (유형선, 강동석, 전덕영) (한국과학기술원 신소재공학과) (2010년 한국정보디스플레이학회)

딱히 전공 관련해서 일 하고 있지는 않지만 기억나는대로 어릴적 학교 다닐때 실험 했던 것들 올려봅니다 🙂