YAG와 YAP 나노형광체에 첨가된 Er(3+) 이온의 상방전환 형광 (Upconversion Luminescence of Er(3+) Ions Doped in YAG and YAP Nanophosphors)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 61권 / 8호 / 791 ~ 796페이지
· 저자명 : 최혜영, 김중환, 노현미, 양현경, 문병기, 정중현

초록

수열반응법으로 3 mol%의Er(3+) 이온이 첨가된Y₃(Al_5O_12)(YAG)와 YAlO₃(YAP) 나노형광체를 합성하고, 975nm 다이오드 레이저로 여기하여 녹색과 적색의 상방전환 형광을 얻었다.
그리고 5 ns 펄스폭을 가진 광 파라메틱 발진기로 여기하여Er(3+) 이온의 ^4S_(3/2) 준위에서 발광하는 녹색형광의 시간적거동을 측정하였다. 상방전환 형광은 여기상태흡수(ESA: Excited State Absorption)와 상방향 에너지전달 (ETU: Energy Transfer Upconversion)과정에 기인한다. ESA와 ETU를 도입한 3준위 에너지 모형에대한 율방정식을 실험에서 구한 형광붕괴곡선에 적용하여 나노형광체의자발방출율과 ETU 상수를 구하였다. YAP:Er 나노형광체의 ETU 상수는6,100 s^(-1)로서 YAG:Er의 600 s^(-1)보다 10 배가량 컸다. 이것이YAP에서 발생하는 상방전환 형광의 세기가 YAG:Er의 상방전환 형광에비해 큰 주된 원인이다.

영어초록

Three-mol% Er(3+) ions doped Y₃(Al_5O_12)(YAG) and YAlO₃(YAP) nanophosphors were synthesized using a solvothermal reaction method. Under the excitation of a 975 nm laser diode, the nonophosphors emitted green and red upconversion (UC)photoluminescence. Upon excitation at a wavelength of 975nm with a pulse duration of 5 ns from an optical parametric oscillator, the temporal behavior of the green emission ^4S_(3/2)→^4l_(15/2)transition was measured. Rate equations containing both the excited state absorption (ESA) process and the energy transfer upconversion (ETU) constant were proposed to interpret the upconversion mechanism. The solutions of the rate equations were fitted to the decay curves of the UC green emissions. The ETU constant of YAP:Er was 6,100 s^(1) which is 10 times larger than that of YAG:Er. The ETU process, which results in a larger intensity of the UC emission, is the main mechanism of the UC emission from YAP:Er nanophosphors.

참고자료

· 없음