• 검색 결과가 없습니다.

Optical Properties of CaS and CaS:Eu 2+ Crystals

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Optical Properties of CaS and CaS:Eu 2+ Crystals"

Copied!
6
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

(1)

Optical Properties of CaS and CaS:Eu 2+ Crystals

Tae-Hwan Bang · Sung-Hyu Choe

Department of Physics, Chosun University, Gwangju 501-759, Korea (Received 16 July 2014 : revised 22 July 2014 : accepted 22 July 2014)

An X-ray diffraction (XRD) analysis revealed that CaS and CaS:Eu

2+

crystals had a cubic struc- ture. The lattice constants of these samples were a = 5.6961 ˚ A for the CaS crystals, and a = 5.6944

˚ A for the CaS:Eu

2+

crystals. The direct and the indirect energy gaps were 5.510 and 5.501 eV for the CaS crystal and 3.401 and 3.041 eV for the CaS:Eu

2+

crystal, respectively, at 293 K. The photoluminescence spectra were measured in the wavelength range of 250 nm ∼ 950 nm at 293 K.

A broad emission peak was observed near 508.2 nm for CaS. A high-intensity emission peak due to the Eu

2+

ion was observed near 648.1 nm for CaS:Eu

2+

. This PL peak was attributed to radiative transitions between the split electron energy levels of the Eu

2+

ions which occupy the O

h

symmetry sites of the CaS:Eu

2+

crystal’s host lattice.

PACS numbers: 78.20.-e

Keywords: CaS and CaS:Eu

2+

, Optical absorption, Energy gaps, Photoluminescence, Eu

2+

ion

CaS õ m Í CaS:Eu 2+ + s ÇX N Ë8 ý ° Ë Ñ] K ¡X ì Ä — ¤V R Ë

ƒ ç

¡? Z 9  · L |) ç ³ ×

›

¸‚  @ /† < Ɠ § Ó ü t o † < Æõ , F g Å Ò 501-759

(2014¸   7 Z 4 16{ 9  ~ à Î6 £ §, 2014¸   7 Z 4 22{ 9  à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §, 2014¸   7 Z 4 22{ 9  > F  S X ‰& ñ )

CaS x 9 CaS:Eu (0.1 mol%)   & ñ `  ¦ $ í  © œ # Œ $ í  © œ  ) a   & ñ _  ½ ¨› ¸ü <     © œÃ º\  ¦ ½ ¨ % i  . $ í  © œ  ) a CaS x 9 CaS:Eu  & ñ _    & ñ ½ ¨› ¸  H { 9 ~ ½ Ó^ ‰ ½ ¨› ¸s “ ¦     © œÃ º  H a

0

= 5.6961 ˚ A, a

0

= 5.6944 ˚ A s % 3 



. s [ þ t   & ñ _  F gf  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 “ É r 8 £ ¤& ñ r « Ñ_  “ : r • ¸\  ¦ 293 K – Ð Ä »t  “ ¦, 200 ∼ 850 nm  © œ% ò % i 

\

" f 8 £ ¤& ñ % i Ü ¼ 9 l œ í f  ¨ à ºé ß – % ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a F gf  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 Ü ¼– РÒ'  F g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  `  ¦ >  í

ß – % i  . CaS x 9 CaS:Eu   & ñ _  F g µ 1 Ï F g : £ ¤$ í “ É r 293 K \ " f 250 nm ∼ 950 nm # 3 0 A_  F g µ 1 Ï F g Û ¼& 7 ˜ à

Ô! 3 `  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ ½ ¨ % i  . F g µ 1 Ï F g Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 Ü ¼– РÒ'  CaS   & ñ “ É r 508.2 nm % ò % i \ " f ; Ÿ ¤ s  V , “ ¦ \ V o

 t  · ú §“ É r F g µ 1 Ï F g x ß ¼ › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3 Ü ¼ 9, CaS:Eu   & ñ \ " f  H 495.2 nm ü < 648.1 nm % ò % i \ " f F g µ 1 Ï F

g x ß ¼ › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3  . 648.1 nm % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ ) a F g µ 1 Ï F g x ß ¼  H ' ‘ ô  Ç Eu Ô  ¦í  HÓ ü t \  l “  ô  Ç F g µ 1 Ï F

g x ß ¼– Ð" f   & ñ  © œ s  : r \  _  €  , CaS — ¸^ ‰  & ñ _  Ca\  @ /u  # Œ [ þ t # Qç ß – europium Ô  ¦í  HÓ ü t s  — ¸

^

‰   _  O

h

@ /g A& h \  Eu

2+

s “ : r Ü ¼– Ð 0 Au  “ ¦ Eu

2+

s “ : r _  ì  r o   ) a \  -t  ï  r 0 Aç ß –_  4 Ÿ ¤  „  s \  _

ô  Ç x ß ¼– Ð K $ 3  ) a  .

PACS numbers: 78.20.-e

Keywords: CaS x 9 CaS:Eu

2+

, F gf  ¨ à º, F g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  , F g µ 1 Ï F g : £ ¤$ í , Eu

2+

s “ : r

E-mail: [email protected] 901

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.

(2)

902 New Physics: Sae Mulli, Vol. 64, No. 9, September 2014

I. " e  ] Ø

S !

 oÓ ü t x 9 ! s qE $ ™  oÓ ü t >  + þ AF g ^ ‰  H   & ñ $ í  © œs  6   x s  

“

¦, …  ;ƒ  Ò  o_  ³ ðr  : £ ¤$ í s  Ä ºÃ º l  M :ë  H \  F g µ 1 Ï F g ™ è 

–

Ð" f 6 £ x6   x 0 p x$ í s  Z  }   S !  oÓ ü t >   o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰\  @ / ô

 Ç ƒ  ½ ¨  Ö ¸ µ 1 Ï >  s À Ò# Qt “ ¦ e ”  . Õ ª×  æ CaS   H V , “ É r F

g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  `  ¦ t “ ¦ e ” Ü ¼ 9 í  H à ºô  Ç CaS  & ñ \ 



Bž ÐÀ Ó " é ¶ ™ è\  ¦ Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ r &  µ 1 Ï F g6   x ™ è – Ð_  6 £ x 6

 

x 0 p x$ í `  ¦ › ¸  l  0 Aô  Ç ƒ  ½ ¨[ þ t s   Ö ¸ µ 1 Ï >  s À Ò# Qt 

“

¦ e ”   [1–3].

S !

 oÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰ ×  æ \ " f A II -X V I – Ð ½ ¨$ í  ) a s " é ¶  o

½

+ ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰“   CaS  H Ca ü < S_   o½ + ËÓ ü t – Ð" f / B N ç ß –ç  H s  F M 3M (O h )(O h )“   { 9 ~ ½ Ó^ ‰½ ¨› ¸– Ð   & ñ  o÷ &“ ¦, F g † < Æ& h 

\

 -t  ç ß –  s  5.33 eV [3, 4]– Ð V , “ É r \  -t  ç ß –  `  ¦ ° ú 

“

¦ e ” # Q ' ‘   ) a Ó ü t| 9 s  \ O   H  â Ä º\   H  ^ ‰  Ö ¸$ í  o\  _  ô

 Ç 0 l qÒ  o µ 1 Ï F g`  ¦   ? /“ ¦ e ” Ü ¼ 9, ' ‘ ô  Ç Ô  ¦í  HÓ ü t _  7 á x À Ó

\

    CaS— ¸^ ‰   & ñ \   Bž ÐÀ Ó Ô  ¦í  HÓ ü t s  ' ‘ ÷ &€   # Œ



Q t  Ò  o`  ¦ µ 1 Ï F g   H + þ AF g ^ ‰– Ð" f 6 £ x6   x ½ + É Ã º e ”   H Ä »o  ô

 Ç  © œ& h `  ¦ t “ ¦ e ”   [5].

CaS x 9 CaS:Eu 2+   & ñ “ É r solid state reaction tech- nique [5–7], \ P 6   x B & h  ~ ½ ÓZ O  [8, 9] x 9 , „    c ”  7 £ x ‚ Ã Ì ~ ½ Ó Z O

 [10,11], $ ”  / B N Ü ¼– Ð ”  / B N4 Ÿ x{ 9  # Œ   & ñ `  ¦ r v   H ~ ½ Ó Z O

 [4]1 p x Ü ¼– Ð   & ñ `  ¦ $ í  © œ # Œ   & ñ ½ ¨› ¸ü <     © œÃ º >  í

ß – [7,11], „  l & h  : £ ¤$ í [12,13], F g † < Æ& h  \  -t  ç ß –   [3,4], F

g µ 1 Ï F g : £ ¤$ í [1,5,7–9]1 p x`  ¦ ˜ Г ¦ % i Ü ¼ 9, í  H à ºô  Ç   & ñ \  3d x 9 4f „  s " é ¶ ™ è\  ¦ Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ ô  Ç   & ñ `  ¦ $ í  © œ # Œ Ô

 ¦í  HÓ ü t \  l “  ô  Ç F g † < Æ& h  : £ ¤$ í    o\  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨ [2,4]

ƒ

 ½ ¨÷ &“ ¦ e ”  . s [ þ t Ó ü t| 9 `  ¦ 6 £ x6   x l  0 AK " f  H s [ þ t ì ø Í

•

¸^ ‰\  % ò † ¾ Ó`  ¦ p u   H µ 1 Ï F g l ½ ¨ K $ 3 õ  + þ AF g ^ ‰ — ¸^ ‰   

&

ñ _    † < Ê$ í \  › ' a ô  Ç l ‘ : r& h “   ƒ  ½ ¨ü < z  ´6   x  o\  ¦ 0 AK " f



 H 6 f• ¸ † ¾ Ó © œs   µ 1 Ï F g _  y Œ ™ W r ç ß –`  ¦ ×  ¦ s  9  H ƒ  ½ ¨

€ 9

כ ¹  .í  H à ºô  Ç CaS+ þ AF g ^ ‰\  Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð 3d „  s " é ¶ ™ èü <

4f  Bž ÐÀ Ó " é ¶ ™ è\  ¦ ' ‘  # Œ $ í  © œô  Ç + þ AF g ^ ‰_  µ 1 Ï F g: £ ¤$ í

“ É

r ' ‘ ô  Ç Ô  ¦í  HÓ ü t _  \  -t  „  s  õ & ñ \  l “   # Œ    è

ß –   H µ 1 Ï F g l ½ ¨ (luminescence mechanism) : £ ¤$ í \  › ' a ô

 Ç ƒ  ½ ¨ s À Ò# Qt “ ¦ e ” Ü ¼  z  ´6   x  o÷ &l  0 A # Œ € 9 כ ¹ ô

 Ç 6 f• ¸ : £ ¤$ í x 9 Ò  o• ¸ : £ ¤$ í \  › ' a ô  Ç ƒ  ½ ¨ü < > hµ 1 ϓ É r  f ” 



t  p f  ¨ ô  Ç + þ A¼ # s  .

A II -X V I – Ð ½ ¨$ í  ) a  o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰\  „  l $ † ½ Ó`  ¦    o r

v “ ¦, F g„  y Œ ™• ¸\  ¦ ° ú   H F g \  -t  % ò % i `  ¦ V , y l  0 AK 

"

f 4f Ó ü t| 9 `  ¦ Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ ½ + É M :      H : £ ¤$ í ] j# Q\ 

@

/ô  Ç ƒ  ½ ¨ € 9 כ ¹  . 4fÓ ü t| 9 ×  æ _   “    Bž ÐÀ Ó F K5 Å q

“

  europium`  ¦ CaS   & ñ \  Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ ½ + É  â Ä º Å Ò   



& h \  0 Au ô  Ç calciumõ  @ /u   ) a europium s  Eu 2+ s “ : r Ü

¼– Ð O h @ /g A& h \  0 Au  # Œ Eu 2+ s “ : r _  4f  s _  ì  r o

  ) a \  -t  ï  r 0 A  s _  4 Ÿ ¤  „  s \  _ ô  Ç F g µ 1 Ï F g x ß ¼

 › ' a8 £ ¤ ÷ &“ ¦ F g µ 1 Ï F g×  æd ”  y © œ• ¸ü < F g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  s 



  o >   ) a  .

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H CaS x 9 CaS:Eu 2+   & ñ `  ¦ $ í  © œ # Œ $ í



© œ  ) a   & ñ _    & ñ ½ ¨› ¸  H X-‚    r] X Á º] (\  ¦ K $ 3  # Œ   

&

ñ ½ ¨› ¸\  ¦ ½ ©" î % i “ ¦, 293 K “ : r • ¸\ " f F gf  ¨ à º : £ ¤$ í `  ¦ 8

£ ¤& ñ # Œ F g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  `  ¦ ½ ¨ “ ¦, 293 K “ : r • ¸ % ò

%

i \ " f F g µ 1 Ï F g : £ ¤$ í Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦ 8 £ ¤& ñ # Œ F g µ 1 Ï F g : £ ¤$ í

`

 ¦ › ¸  # Œ europium Ô  ¦í  HÓ ü t \  _ ô  Ç F g µ 1 Ï F g x ß ¼[ þ t _ 

"

é

¶ “  `  ¦ ½ ©" î % i  .

II. ÷ m Ç ] M ö

½

+ Ë$ í 6   x ampoule“ É r L :  F M >  [ j' ‘  ) a È Ò" î $ 3 % ò › ' a \  “ ¦ í

 H • ¸ (99.99%)_  CaS\  Eu (99.99%)\  ¦ V , “ ¦, ½ + Ë$ í r  7 £ x l

· ú šs  ß ¼l  M :ë  H \   Ò7 á ¤ ô  Ç sulphur\  ¦ ˜ ÐØ  æ l  0 A # Œ 5 mol% _  sulphur\  ¦ õ e ç Ü ¼– Ð ' ‘ ô  Ç Ê ê ”  / B N4 Ÿ x{ 9  © œu 

\

" f 2 × 10 −6 torr ”  / B N ì  r 0 Al \ " f ”  / B N 4 Ÿ x{ 9  # Œ ë ß – [

þ t% 3  . s M : ¨ î | ¾ Óô  Ç r « Ñ „  ^ ‰_  € ª œ“ É r 10 g s “ ¦, ' ‘   ) a Eu“ É r 0.1 mol%  ÷ &• ¸2 Ÿ ¤ % i  .

½

+ Ë$ í 6   x ampoule“ É r ç  H{ 9 ô  Ç “ : r • ¸\  ¦ ° ú   H à º¨ î › ' a  © œ „  l 

–

Ð_  ×  æ € © œ\   © œu  “ ¦ 50 C/hr _  5 Å q • ¸– Ð 300 C  t  5 p x

“

: r r †   Ê ê Ä » S !  7 £ x l _  7 £ x l · ú š 7 £ x – Ð “  ô  Ç ampoule_ 

’ < H`  ¦ } Œ •l  0 A # Œ 12r ç ß –`  ¦ ° ú  “ É r “ : r • ¸– Ð Ä »t ô  Ç Ê ê 600

◦ C  t  ° ú  “ É r 5 p x“ : r 5 Å q • ¸– Ð 5 p x“ : r r (   . Ä » S ! õ  F K5 Å q _  µ 1 Ï

\ P

ì ø Í6 £ x Ü ¼– Ð “  ô  Ç ampoule_  õ \  ¦ } Œ •l  0 A # Œ 600 C

\

" f 24r ç ß –`  ¦ Ä »t ô  Ç Ê ê, 50 C/hr _  5 p x“ : r5 Å q • ¸– Ð 1100

◦ C  t  5 p x“ : r r & " f 72r ç ß –`  ¦ Ä »t  # Œ ? /Â Ò ½ + Ë$ í Ó ü t s 

¢ -

a„  y  6   xÖ 6 x ÷ &• ¸2 Ÿ ¤ % i  . s M : ç  H{ 9 ô  Ç › ¸$ í `  ¦ ° ú   H r 

«

Ñ\  ¦ % 3 l  0 A # Œ „  l – Ð\  ¦ 120 m ”  ý aÄ º– Ð î  r1 l x • ¸2 Ÿ ¤

% i Ü ¼ 9, 6   xÖ 6 x s  = å Q è ß – Ê ê " fÍ ‰ tr &    & ñ `  ¦ $ í  © œr (   .

$ í

 © œ  ) a CaS x 9 CaS:Eu_    & ñ ½ ¨› ¸  H ì  r ´ ú ˜ X-ray  r ] X

>  (XRD, Rigaku, D/MAX-3C, Japan)\  ¦  6   x # Œ X‚    r] X Á º] ( Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦ ì  r$ 3  # Œ ½ ¨ % i  .  6   x ) a X‚  “ É r  © œ 1.5405 ˚ A“   CuK α ‚  Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ y Œ • 2θ\  ¦ 30

∼ 120 – Ð    or v €  " f X-‚    r] X Á º] (_  [ jl \  ¦ l 2 Ÿ ¤

% i  . 8 £ ¤& ñ Ü ¼– РÒ'  % 3 “ É r X‚    r] X Á º] (\  ¦ JCPDS 

×

¼ [14]\ " f Å Ò# Q”     & ñ €  _  ç ß –  õ  x ß ¼ [ jl ü < q “ §

# Œ 8 £ ¤& ñ  ) a  r] X Á º] (_    & ñ €  [ þ t`  ¦ › ¸  “ ¦, Nelson- Rilley ü < D.P.Rily_  › ' a > d ”  [15]`  ¦ s 6   x # Œ     © œÃ º

° ú

כ`  ¦ ½ ¨ % i  . + þ AF g ^ ‰_  F gf  ¨ à º : £ ¤$ í 8 £ ¤& ñ “ É r UV-VIS- NIR ì  rF gF g • ¸>  (Hitachi, U-3501)\  ¦  6   x # Œ 200 ∼ 850 nm  t _  % ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ Ù þ ¡ . F g † < Æ& h  \  -t  {  ç

ß –  `  ¦ ½ ¨ l  0 AK " f  H F gf  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 Ü ¼– РÒ'  › ¸ 

(3)

Fig. 1. X-ray diffraction patterns of CaS and CaS:Eu 2+

crystals.

F

g _  \  -t  (hν)\  @ /6 £ x ÷ &  H F gf  ¨ à º> à º (α)\  ¦ ½ ¨ “ ¦ F

g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  `  ¦ > í ß – % i  . F g µ 1 Ï F g (Photolumi- nescence, PL): £ ¤$ í 8 £ ¤& ñ “ É r ì  rF g >  (f = 0.5 m, Acton, Spectrograph 500i, USA), CCD (PI-MAX3) (Princeton Inst. Co., IRY1024, USA) – Ð ½ ¨$ í  ) a PL 8 £ ¤& ñ  © œu \  ¦   6

 

x # Œ 8 £ ¤& ñ % i  . 250 ∼ 950 nm  © œ% ò % i _  ì  rF g`  ¦ 0

A # Œ 500 nm\ " f blazed  ) a 1200 grooves/mm _   r] X 

 

 \  ¦  6   x % i Ü ¼ 9. PL 8 £ ¤& ñ r  # Œl  F g " é ¶ Ü ¼– Ð DPSS (Diode pumped solid state) Y Us $ _  266 nm‚  `  ¦  6   x

% i  .

III. ÷ m Ç] M ö+ s ÇÊ Ý õ m Í w в  o

1. CaS õ m Í CaS:Eu 2+ + s ÇX N Ë8 ý + s ÇX N Ë  Œ º

$ í

 © œ  ) a CaS x 9 CaS:Eu   & ñ _    & ñ ½ ¨› ¸\  ¦ ì  r$ 3  l  0

A # Œ ì  r ´ ú ˜ X-ray  r] X Z O Ü ¼– Ð ½ ¨ô  Ç X-ray  r] X Á º] (  H Fig. 1 õ  ° ú   . Figure 1\ " f í  H à ºô  Ç CaS + þ AF g ^ ‰_   â Ä

º  H (200), (220), (222), (400), (420), (422)1 p x _  €  \ 

"

f Ì º§  ô  Ç  r] X Á º] ( x ß ¼    “ ¦ e ” Ü ¼ 9, Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð europium 0.1 mol% ' ‘   ) a CaS:Eu   & ñ \ " f• ¸ 1 l x{ 9 ô  Ç



r] X Á º] (x ß ¼ Ì º§  s    z Œ ¤ .

X-‚    r] X Á º] ( ° ú כõ  JCPDS × ¼ 08-0464 [14]\   

è ß – ° ú כ`  ¦ q “ §K  ˜ Ѐ   CaS x 9 CaS:Eu  H { 9 ~ ½ Ó_    & ñ

Fig. 2. Optical absorption spectrum of CaS crystal at 293 K.

½

¨› ¸\  ¦ ° ú “ ¦ e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  . Nelson-Riley_  ˜ Ð& ñ d ”

 [15]`  ¦  6   x # Œ CaS   & ñ _      © œÃ º\  ¦ ½ ¨ €   › ¸

$ í

a 0 = 5.6961 ˚ A – Ð JCPDS × ¼\    è ß –     © œÃ º a 0

= 5.6948 ˚ A [14] õ  q “ §K  ˜ Ѐ   ¸ ú ˜ { 9 u ô  Ç ° ú כs  . Ô  ¦í  H Ó

ü

t`  ¦ 0.1 mol% ' ‘  % i `  ¦ M :• ¸ ° ú  “ É r   & ñ ½ ¨› ¸– Ð    z

Œ

¤Ü ¼ 9     © œÃ º a 0 = 5.6944 ˚ A Ü ¼– Ð Ô  ¦í  HÓ ü t s  ' ‘  H † d Ü ¼

–

Ð “   # Œ     © œÃ º a 0 ° ú כ“ É r €  •ç ß – y Œ ™™ è % i  .

2. CaS õ m Í CaS:Eu 2+ + s ÇX N Ë8 ý ° Ë Ñÿ  • ¤ — ¤V R Ë

l

œ íf  ¨ à ºé ß – % ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç CaS x 9 CaS:Eu  & ñ _  F

gf  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 “ É r Fig. 2 x 9 Fig. 3õ  ° ú   . 293 K\ " f CaS   & ñ _  F gf  ¨ à º Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 “ É r 225 nm % ò % i \ " f F gf  ¨ à º 7

£

x  { 9 # Q “ ¦ e ”  . europium \  ¦ ' ‘ ô  Ç CaS:Eu 2+   

&

ñ \ " f  H l œ íf  ¨ à ºé ß – % ò % i s   © œ  © œ % ò % i Ü ¼– Ð s 1 l x ÷ &% 3 



.



½ ™× ¼ç ß – F gf  ¨ à º s  : r \  _  €   l œ íf  ¨ à ºé ß – % ò % i \ " f F g f

 ¨ à º> à º (α)  H { 9   F g _  \  -t  (hν)\        o  9, F

gf  ¨ à º> à º (α)ü < { 9   F g _  \  -t (hν)ü <_  › ' a > \  ¦ ½ ¨

€   [16]

(a · hv) n = A(hv − E g ) (1)

(4)

904 New Physics: Sae Mulli, Vol. 64, No. 9, September 2014

Fig. 3. Optical absorption spectrum of CaS : Eu 2+ crys- tal at 293 K.

Fig. 4. Plot of (a · hv) 2 the incident photon energy hν in CaS crystal at 293 K.

s

  ) a  . # Œl " f, A  H „  s õ & ñ `  ¦   & ñ   H  © œÃ ºs  .

(1)d ” \ " f n = 2{ 9  M : f ” ] X „  s  \  -t  ç ß –   (E gd ), n

= 1 2 { 9  M : ç ß –] X „  s  \  -t  ç ß –   (E gi )`  ¦ ½ ¨½ + É Ã º e ”  .

CaS  & ñ \ " f (a · hv) 2 õ  (hv)ü <_  › ' a > \  ¦ ½ ¨ # Œ Õ ªo €  

Fig. 5. Plot of (a · hv) 1/2 the incident photon energy hν in CaS crystal at 293 K.

Fig. 4 ü < ° ú   . Figure 4\ " f ü @¶ ú šZ O Ü ¼– Ð (a · hv) 2 = 0“  

&

h

`  ¦ ½ ¨ €   f ” ] X „  s  \  -t  ç ß –  s  ÷ & 9, 293 K\ " f

½

¨ô  Ç CaS   & ñ _  f ” ] X „  s  \  -t  ç ß –   E gd = 5.510 eV s

 . s  ° ú כ“ É r Jin [4] 1 p x s  8 £ ¤& ñ ô  Ç E gd = 5.330 eV ü < q “ §

€   { © œô  Ç ° ú כs  9, ° ú  “ É r ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ô  Ç ç ß –] X „  s  \ 



-t  ç ß –  “ É r Fig. 5 ü < ° ú  s  E gi = 5.501 eV – Ð   z Œ ¤ .

—

¸^ ‰  & ñ \  europium`  ¦ Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ ô  Ç CaS:Eu 2+   

&

ñ \ " f (a·hv) 2 õ  hνü <_  › ' a > \  ¦ ½ ¨ # Œ Õ ªo €   Fig. 6õ 

° ú

  . Figure 6õ  Fig. 7\ " f CaS:Eu 2+   & ñ _  f ” ] X „  s 

\

 -t  ç ß –   x 9 ç ß –] X „  s  \  -t  ç ß –  “ É r E gd = 3.401 eV, E gi = 3.041 eV Ü ¼– Ð y Œ •y Œ • Å Ò# Q& ’  .

3. CaS õ m Í CaS:Eu 2+ + s ÇX N Ë8 ý ° Ë Ñ®  o° Ë Ñ — ¤V R Ë

293 K \ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç í  H à ºô  Ç CaS   & ñ _  F g µ 1 Ï F g Û ¼& 7 ˜ à

Ô! 3 “ É r Fig. 8 õ  ° ú   . Figure 8\ " f ˜ Ѐ   í  H à ºô  Ç CaS  

&

ñ “ É r 508.2 nm % ò % i \ " f ; Ÿ ¤ s  V , “ ¦ \ Vo  t  · ú §“ É r x ß ¼

 › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3 Ü ¼ 9, s  % ò % i “ É r 0 l qÒ  o µ 1 Ï F g ™ è – Ð" f 6 £ x6   x ½ + É Ã

º e ”  . ° ú  “ É r “ : r • ¸% ò % i \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a í  H à ºô  Ç CaS   & ñ \  europium`  ¦ Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ ô  Ç CaS:Eu 2+   & ñ _  F g µ 1 Ï F g Û

¼& 7 ˜à Ô! 3 “ É r Fig. 9 ü < ° ú   . CaS:Eu 2+   & ñ _  F g µ 1 Ï F g Û ¼

&

7 ˜à Ô! 3 `  ¦ ˜ Ѐ   í  H à ºô  Ç CaS   & ñ \ " f   è ß – 508.2 nm

% ò

% i õ   _  q 5 p w ô  Ç 495.2 nm % ò % i \ " f 0 l qÒ  o F g µ 1 Ï F g x  ß

¼   z Œ ¤“ ¦, 648.1 nm % ò % i \ " f  H F g µ 1 Ï F g [ jl  B 

(5)

Fig. 6. Plot of (a · hv) 2 the incident photon energy hν in CaS : Eu 2+ crystal at 293 K.

Fig. 7. Plot of (a · hv) 1/2 the incident photon energy hν in CaS : Eu 2+ crystal at 293 K.

Ä

º y © œô  Ç & h Ò  o F g µ 1 Ï F g x ß ¼   z Œ ¤ . s ü < ° ú  s  í  H à º ô

 Ç CaS  & ñ \   Bž ÐÀ Ó " é ¶ ™ è\  ¦ Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘  # Œ   & ñ

`

 ¦ $ í  © œ r v €   0 l qÒ  o x 9 & h Ò  o F g µ 1 Ï F g y © œ• ¸\  ¦ 7 £ x r ~  ´ Ã

º e ” “ ¦ F g µ 1 Ï F g ×  æd ” `  ¦ s 1 l x ½ + É Ã º e ” # Q F g µ 1 Ï F g ™ è 

–

Ð_  6 £ x6   x % ò % i  S X ‰ @ /\  ¦ l @ /½ + É Ã º e ”  . CaS:Eu 2+   & ñ

\

" f F g µ 1 Ï F g x ß ¼_  y © œ• ¸ B Ä º  H 648.1 nm % ò % i \ 

Fig. 8. Photoluminescence spectrum of CaS crystal in the range 250 nm ∼ 950 nm at 293 K.

Fig. 9. Photoluminescence spectrum of CaS:Eu 2+ crystal in the range 250 nm ∼ 950 nm at 293 K.

"

f › ' a8 £ ¤ ) a µ 1 Ï F g x ß ¼      H " é ¶ “  `  ¦ ¶ ú ˜( R˜ Ѐ  , CaS

 

& ñ “ É r / B N ç ß –ç  H F m3m(O h )(O h )“   { 9 ~ ½ Ó½ ¨› ¸– Ð   & ñ  o÷ &

9, CaS   & ñ \ " f ½ ¨$ í " é ¶ ™ è Ca, S " é ¶    H O h @ /g A& h 

\

 0 Au ô  Ç . CaS   & ñ \ " f y Œ • " é ¶   6> h_  o ç ß –× ¼ ×  æ d ”

\  0 Au  % i `  ¦ M : s “ : r  o ÷ & 9, y Œ • " é ¶  _  s “ : r ì ø Í â `  ¦

›

¸ K  ˜ Ѐ  , Ca 2+ s “ : r“ É r 0.99 ˚ A, S 2− s “ : r“ É r 1.82 ˚ A`  ¦

° ú

Ü ¼ 9, Ô  ¦í  HÓ ü t – Ð ' ‘ ô  Ç Eu 2+ s “ : r _  s “ : r ì ø Í ⠓ É r 1.12

˚ A`  ¦ ° ú   H  . CaS   & ñ \  europium`  ¦ ' ‘  €   ' ‘   ) a europium“ É r s “ : r ì ø Í â s   _  ° ú  “ É r calcium  o \  Eu 2+

s

“ : r Ü ¼– Ð [ þ t # Q° ú ˜ S X ‰Ò  ¦ s   © œ ß ¼Ù ¼– Ð, CaS:Eu 2+   & ñ \ 

"

f s [ þ t " é ¶  ü < @ /u   ) a europium " é ¶    H CaS   & ñ _  Å Ò

 

 & h _  O h @ /g A& h \  0 Au ô  Ç “ ¦ ^  ¦ à º e ”  .   & ñ  © œ

(6)

906 New Physics: Sae Mulli, Vol. 64, No. 9, September 2014

s

 : r \  _  €  , europium Ô  ¦í  HÓ ü t \  l “  ô  Ç y © œ• ¸ B Ä º

 H 648.1 nm % ò % i _  F g µ 1 Ï F g x ß ¼  H — ¸^ ‰  & ñ CaS\  @ / u

 # Œ [ þ t # Qç ß – europium Ô  ¦í  HÓ ü t s  — ¸^ ‰   _  O h @ /g A

&

h \  Eu 2+ s “ : r Ü ¼– Ð 0 Au  “ ¦ Eu 2+ s “ : r _  ì  r o   ) a \ 



-t  ï  r 0 Aç ß –_  4 Ÿ ¤  „  s \  _ ô  Ç x ß ¼– Ð K $ 3  ) a  .

IV. + s Ç Â ] Ø

CaS x 9 CaS:Eu 2+   & ñ `  ¦ “ ¦“ : r„  l – Ð\ " f $ í  © œ # Œ   

&

ñ ½ ¨› ¸ü < F g † < Æ& h  : £ ¤$ í `  ¦ ì  r$ 3  % i  . X-ray  r] X Á º] ( 8 £ ¤

&

ñ \ " f ½ ¨ô  Ç CaS x 9 CaS:Eu 2+   & ñ _    & ñ ½ ¨› ¸  H { 9 ~ ½ Ó

½

¨› ¸s  9, CaS   & ñ _      © œÃ º a 0 = 5.6961 ˚ A s % 3 “ ¦, CaS:Eu 2+   & ñ _      © œÃ º a 0 = 5.6944 ˚ A s % 3  . s [ þ t

 

& ñ “ É r f ” ] X  x 9 ç ß –] X  „  s + þ A \  -t   ½ ™× ¼ ½ ¨› ¸\  ¦ t “ ¦ e ”

Ü ¼ 9, F g † < Æ& h  \  -t  ç ß –  “ É r CaS   & ñ _   â Ä º 293K

\

" f f ” ] X  x 9 ç ß –] X „  s  \  -t  ç ß –  “ É r 5.510 eV, 5.501 eV s % 3 “ ¦, CaS:Eu 2+   & ñ _   â Ä º  H 3.401 eV, 3.041 eV

–

Ð y Œ •y Œ • Å Ò# Q& ’  . í  H à ºô  Ç CaS  & ñ “ É r 508.2 nm % ò % i \ 

"

f broadô  Ç F g µ 1 Ï F g x ß ¼ › ' a8 £ ¤ ÷ &% 3 Ü ¼ 9, CaS:Eu   & ñ

\

" f  H 495.2 nm ü < 648.1 nm % ò % i \ " f F g µ 1 Ï F g x ß ¼ › ' a 8

£

¤ ÷ &% 3 Ü ¼ 9. 648.1 nm % ò % i \ " f › ' a8 £ ¤ ) a µ 1 Ï F g x ß ¼  H ' ‘ 

ô  Ç Eu Ô  ¦í  HÓ ü t \  l “  ô  Ç F g µ 1 Ï F g x ß ¼  H CaS — ¸^ ‰  & ñ _

 calcium\  @ /u  # Œ [ þ t # Qç ß – europium Ô  ¦í  HÓ ü t s  — ¸^ ‰

 

 _  O h @ /g A& h \  Eu 2+ s “ : r Ü ¼– Ð 0 Au  “ ¦ Eu 2+ s 

“

: r _  ì  r o   ) a \  -t  ï  r 0 Aç ß –_  4 Ÿ ¤  „  s \  _ ô  Ç x ß ¼– Ð K

$ 3  ) a  .

REFERENCES

[1] L. Yang, N. Zhang, R. Zhang, B. Wen and H. Li et al., Mater. Lett. 129, 134 (2014).

[2] A. B. Parmentier, J. J. Joos, P. F. Smet and D.

Poelman, J. Lumin. 154, 445 (2014).

[3] S. Ponce, B. Bertrand, P. F. Smet, D. Poelman and M. Mikami et al., Opt. Mater. 35, 1477 (2013).

[4] M. S. Jin, N. O. Kim, H. G. Kim, C. S. Yoon and C.

I. Lee et al., J. Korean Phys. Soc. 39, 692 (2001).

[5] M. Nazarov and C. Yoon, J. Solid State Chem. 179, 2529 (2006).

[6] C. Guo, D. Huang and Q. Su, Mater. Sci. Eng. B 130, 189 (2006).

[7] Y. Hua, W. Zhuanga, H. Yeb, S. Zhanga and Y.

Fanga et al., J. Lumin. 111, 138 (2005).

[8] P. F. Smet and D. Poelman, J. Phys. D: Appl. Phys.

42, 095306 (2009).

[9] N. Avci, I. Cimieri, P. F. Smet and D. Poelman, Opt. Mater. 33, 1032 (2011).

[10] W. H. Fan, X. Hou, W. Zhao, X. J. Gao and W. Zou et al., Appl. Phys. A 73, 115 (2001).

[11] J. C Cho and Y. T. Yoo, Korean Ins. Electr. Elec- tron. Mater. Eng. 8, 752 (1995).

[12] A. Shaukat, Y. Saeed, N. Ikram and H. Akbarzadeh, Eur. Phys. J. B 62, 439 (2008).

[13] Z. J. Chena, H. Y. Xiaoa and X. T. Zu, Physica B 391, 193 (2007).

[14] JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) Card, 08-0464.

[15] J. B. Nelson and D. P. Riley, Proc. Phys. Soc. (Lon- don) 57, 160 (1945).

[16] J. I. Pankove, Optical Processes in Semiconductors

(New York: Dover Pub. inc., 1971), Chap. 3.

참조

관련 문서

이름 그대로 Geometry(기하)와 Algebra(대수)의 합성어로 동적 기하 소프트웨어 (DGS;Dynamic Geometry Software)와 컴퓨터 대수 시스템(CAS;Computer Algebra

두 쌍의 대각의 크기가 각각 같은

[r]

그러므로 ㉥ ‘김 선생님’은 현재의 담화 상황에 참여하지 않는 인물을 지칭하는 표현이라는 설명은 적절하다.. 그러므로 ㉤이 아버지가 지금까지 은주와 나눈 대화의 화제

상기 신입생 장학금 외에도 본교는 신입생장학금-재학생장학금-해외연수장학금-대학원진학장학금에 이르는 전주기 장학제도를 운영하고 있으며, 다양한 교외장학금

Basic aspects of AUTOSAR architecture and methodology Safety mechanisms supported by AUTOSAR.. Technical safety concepts supported by AUTOSAR Relationship to ISO

The composition, structure, and optical properties of 3d-doped CdGa 2 O 4 crystals were studied Stoichiometry of these compound semiconductors were determined

Micro- and nano-sized pores were formed on the surface of the alloy using PEO and anodization methods, and the pore shape change according to the Zr