Luminescence Properties and Phase Transition of the Gd$_2$(MoO$_4$)$_3$:Eu$^{3+}$ Phosphors Compared by Sintering Temperature

Sung Jae LEE, Jong Won CHUNG, Hyun Kyoung YANG*
2018 New Physics Sae Mulli  
Eu 3+ -doped Gd2(MoO4)3 phosphors were synthesized by using a solid state reaction method. The crystal structure, surface morphology and luminescence properties of the Gd2(MoO4)3:Eu 3+ phosphors were analyzed in terms of the sintering temperature. The phase transition from the α phase to the β ′ phase of Gd2(MoO4)3 was observed using X-ray diffraction patterns for sintering temperatures between 800 and 850 • C. The β ′ -Gd2(MoO4)3:Eu 3+ phosphors exhibits a strong excitation band from 230 to
more » ... nm due to charge transfer in the Gd2(MoO4)3 host lattice. Because of the f − f transition of Eu 3+ ions in β ′ -Gd2(MoO4)3:Eu 3+ phosphors, the PL spectra of the phosphors exhibit a narrow emission at 550 nm for the 5 D1-7 F1 transition and one at 590 nm for the 5 D0-7 F1 transition. Also, the photoluminescence spectra of the phosphors showed a dominant luminescence at 615 nm. These results show that the Gd2(MoO4)3:Eu 3+ phosphor can be applied as a red emitting phosphor in warm white light-emitting diodes (LEDs). Gd 2 (MoO 4 ) 3 :Eu 3+ 형광체의 소결 온도별 상변화에 따른 형광특성 분석 및 비교 이성제 · 정종원 · 양현경 * 부경대학교 LED 융합공학과, 부산 48547, 대한민국 (2018년 6월 15일 받음, 2018년 7월 13일 수정본 받음, 2018년 7월 24일 게재 확정) Eu 3+ 이온이 첨가된 Gd2(MoO4)3 형광체를 고상반응법 (solid state reaction) 을 이용하여 합성하였 으며, 소결온도의 변화에 따른 형광체의 결정구조, 표면형상, 형광특성을 분석하였다. X-선 회절패턴을 통하여, 소결온도 800∼850 • C에서 α-Gd2(MoO4)3:Eu 3+ 결정상이 β ′ -Gd2(MoO4)3:Eu 3+ 결정상으로의 상변화가 관측되었으며, 전계 방사형 주사전자현미경을 통하여 소결온도의 증가 및 상변화에 따라 입자의 크기가 커지고 응집하는 것을 확인하였다. Gd2(MoO4)3:Eu 3+ 형광체의 여기스펙트럼을 분석한 결과, β ′ -Gd2(MoO4)3:Eu 3+ 형광체에서는 230∼350 nm의 영역에 걸쳐서 폭넓게 분포하는 모체결정의 전하 이동에 의한 강한 여기스펙트럼이 관측되었으며, 이로 인해 550 nm에서 5 D1-7 F1, 590 nm에서 5 D0-7 F1 의 전이에 의해 발광이 뚜렷하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 615 nm를 기준으로 적색광을 방출하는 Eu 3+ 에 의한 발광스펙트럼이 관측되었다. 따라서 Gd2(MoO4)3:Eu 3+ 형광체는 따뜻한 백색광에 적용 가능하다. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
doi:10.3938/npsm.68.963 fatcat:7n6gzzlvunepfp4vk7enel6qde