Synthesis and Photoluminescence Properties of Blue Phosphor Y_1-xBO₃:Ce_x³⁺

Abstract

$Y_{1-x}BO_3:Ce_x^{3+}$ 세라믹 청색 형광체를 고상 반응법을 사용하여 $Ce^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키면서 합성하였다. 청색 형광체의 결정 구조, 표면 형상과 광학 특성은 각각 X-선 회절 장치(XRD), 주사전자현미경, 광여기 및 발광 분광기를 사용하여 측정하였다. XRD 결과로부터 합성된 모든 형광체 분말의 주 피크는 (401)와 ($31\bar{2}$)면에서 발생한 회절 신호이었다. 광학 특성의 경우에, $Ce^{3+}$ 이온의 농도비가 0.10 mol일 때 여기 스펙트럼은 243 nm에서 발생하였고, 469 nm에 피크를 갖는 최대의 청색 형광 스펙트럼이 관측되었다. $Y_{1-x}BO_3:Ce_x^{3+}$ ceramic phosphors were synthesized with changing the concentration of $Ce^{3+}$ ion by using a solid-state reaction method. The crystal structure, surface morphology, and optical properties of the blue phosphors were investigated by using X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscopy, and photoluminescence and photoluminescence excitation spectrophotometry, respectively. The XRD results showed that the main peak of the phosphor powders occurs at (401)와 ($31\bar{2}$) planes. As for the optical properties, the excitation spectrum occurred at 243 nm and the value of blue emission intensity peaking at 469 nm reached the maximum when the concentration of $Ce^{3+}$ ion was 0.10 mol.