초록
YOB에 $Eu^{3+}$를 첨가하여 고상 반응으로 합성하였다. YOBr: $Eu^{3+}$ 형광체는 621nm에서 강한 적색 발광을 보이며, $Eu^{3+}$이온 농도가 0.05mol일 때 외대 발광 휘도를 나타냈다. 이때, 적색 발광을 유발하는 전이는 $^5D_0{\to} ^7F_2$ 이며, $Eu^{3+}$이온의 농도에 따른 발광 스펙트럼과 잔광시간 곡선을 통해 YOBr: $Eu^{3+}$형광체의 PL거동을 규명하였다. Inokuti-Hirayama식으로 잔광시간 곡선을 fitting 한 결과, YOBr내의 $Eu^{3+}$간 다중 극자 상호작용 유형(multipolar interaction)은 쌍극자-쌍극자 상효작용(dipole-dipole interaction)으로 밝혀졌다. 또한 본 연구에서는 임계거리를 구하기 위해 임계농도에 의한 계산 외에도 Inokuti-Hirayama식으로부터 fitting한 C/$C_0$값으로 구하는 방법과 $Eu^{3+}$의 여기 및 발광 스펙트럼으로 spectral overlap하여 임계거리를 구하고자 시도 하였다. 각각의 방법으로 구한 임계거리는 17.30, 10.51 및 7.18$\AA$으로 약간의 편차를 보이지만 대략적인 크기를 갖고 있어, 이는 계산이나 측정상의 오차를 감안하면 모두 임계거리를 구하는 유용한 방법으로 판단된다.
The europium doped yttrium oxybromide phosphors were synthesized by solid-state reaction method. The YOBr: $Eu^{3+}$ phosphor showed a strong and narrow red emission band at 621 nm and maximum emission intensity obtained when 0.05 mol Eu ions were doped. The red emission of $Eu^{3+}$ originated from $^5D_0$ ${\rightarrow}$ $^7F_2$electric dipole transition. In order to investigate on photoluminescence behavior, several experimental skills and numerical fittings are conducted to the YOBr: $Eu^{3+}$ phosphor. The emission spectrum was measured in the UV range and then decay curve of $^5D_0$ ${\rightarrow}$ $^7F_j$transitions was examined. The energy interaction type of YOBr: $Eu^{3+}$ phosphor was dipole-dipole interaction. In addition to the calculating by critical concentration, the critical distance ($R_0$) was calculated by decay curve fitting parameter from Inokuti-Hirayamas equation, and spectral overlap method. The critical distance was 17.03, 10.51 and 7.18$\AA$ for those methods, respectively. As considering systematic error of measurements, these values are within the same order, so that the above fitting methods are plausible and recommendable.