Abstract
In this study we have investigated cathodoluminescence (CL) and structural properties of thin film $ZnGa_2O_4:Mn$ oxide phosphor by using field emission scanning electron microscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), photoluminescence (PL), and cathodoluminescence. PL emission peaked at 506 nm was observed from the $ZnGa_2O_4:Mn$ phosphor target and it was attributed to the $^4T_1-^6A_1$ transition in $Mn^{2+}$ ion. The color coordinates of the emission were x = 0.09 and y = 0.67. The $ZnGa_2O_4:Mn$ films showed the excitation spectrum peaked at 294 nm by $Mn^{2+}$ ion absorption. It was found that the higher intensity of CL emission at 505 nm appears to result from the denser and closely-packed structure in $ZnGa_2O_4:Mn$ phosphor films deposited at lower pressures. The CL intensity did not show any systematic dependence on film surface roughness.
본 연구에서는 박막형 $ZnGa_2O_4:Mn$ 산화물 형광체의 음극선루미느센스 특성과 구조적 성질에 대하여 field emission scanning electron microscopy (FESEM), atomic force microscopy (AFM), photoluminescence (PL), 그리고 cathodoluminescence (CL) 방법을 이용하여 조사하였다. $ZnGa_2O_4:Mn$ 형광체 타겟으로부터 $Mn^{2+}$ 이온의 $^4T_1{\rightarrow}^6A_1$ 전이에 의한 506nm 파장에서의 PL emission 스펙트럼이 관찰되었다. 색좌표는 x = 0.09, y = 0.67 이었다. $ZnGa_2O_4:Mn$ 박막의 여기 스펙트럼은 $Mn^{2+}$ 이온 흡수에 의한 294 nm의 피크 파장을 나타내었다. 낮은 압력에서 증착한 $ZnGa_2O_4:Mn$ 형광체 박막은 고밀도의 치밀한 단면구조를 보였고, 높은 세기의 음극선루미느센스가 505 nm 피크 파장에서 나타났다. 표면 거칠기가 음극선루미느센스의 세기에 미치는 영향은 관찰되지 않았다.