졸-겔법으로 제조된 $CaTiO_3$:Pr 적색형광체의 특성 = Characteristics of Red $CaTiO_3$:Pr Phosphors Prepared by Sol-Gel Method

국문 초록 (Abstract)

적색 CaTiO$_3$:Pr 형광체 막을 졸-겔법으로 제조하고 형광체의 결정상 및 발광특성에 미치는 열처리 조건 및 Pr 첨가량의 영향에 대하여 연구하였다. CaTiO$_3$:Pr sol로부터 제조된 CaTiO$_3$:Pr 분말은 30~60nm 크기의 입자들이 0.3~0.5$mu extrm{m}$ 크기로 응집된 상태를 나타내었으며, 한편 sol을 borosilicate 기판 위에 4000rpm의 속도로 3회 스핀 코팅하고 열처리하였을 경우 두께 1.2$\mu\textrm{m}$의 CaTiO$_3$:Pr 박막이 형성되었다. CaTiO$_3$:Pr gel 분말을 여러 온도에서 열처리한 경우, $600^{\circ}C$ 이하에서는 비정질이지만, 온도가 증가하면서 erovskite 결정상이 생성되기 시작하여 90$0^{\circ}C$에서는 우수한 perovskite 결정상이 발달되었다. 반면, 박막의 경우에는 80$0^{\circ}C$의 열처리 온도에서는 결정성이 우수한 perovskite 상이 관찰되었으며 이러한 온도는 기존의 분말법의 소결온도에 비하여 300~40$0^{\circ}C$나 낮은 것이다. 0.2 mol% Pr이 첨가되고 90$0^{\circ}C$로 열처리된 분말시편은 최적의 Photoluminescence (PL) 특성을 나타낸 반면, 박막의 경우에는 80$0^{\circ}C$에서 열처리된 시편이 최적의 PL 특성을 나타내었다. 제조된 CaTiO$_3$:Pr 박막에 대하여 Cathodoluminescence (CL) 분석을 행한 결과, 6100$\AA$에서 폭이 좁고 강도가 큰 스펙트럼을 나타냄으로서, 본 실험에서 제조된 박막이 FED(field emission display)등의 적색형광체로 사용될 수 있음을 확인하였다.