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Zn(2-X)MnX SiO4 형광체의 망간 K 흡수단 엑스선 분광 분석

Mn K-Edge XAS Analyese of Zn(2-X)MnX SiO4 Phosphors

대한화학회지 1999년 43권 6호 p.636 ~ 643
최용규, 임동성, 김경헌, 손기선, 박희동,
소속 상세정보
최용규 ( Choi Yong-Gyu ) - Electronic and Telecommunication Research Institute Telecommunication Basic Research Laboratory
임동성 ( Lim Dong-Sung ) - Electronic and Telecommunication Research Institute Telecommunication Basic Research Laboratory
김경헌 ( Kim Kyong-Hon ) - Electronic and Telecommunication Research Institute Telecommunication Basic Research Laboratory
손기선 ( Sohn Kee-Sun ) - Korea Research Institute of Chemical Technology Advanced Materials Division
박희동 ( Park Hee-Dong ) - Korea Research Institute of Chemical Technology Advanced Materials Division

Abstract

PDP(plasma display panel)의 녹색 광원으로 유망한 Zn2-xMnxSiO4 헝광체를 1300℃에서 고상반응법으로 제조한 후 900℃에서 후속 열처리를 실시하면 녹색 형광의 강도가 현저히 증가한다. 열처리를 통한 형광 강도의 향상과 망간의 산화 상태 및 국부 구조 변화와의 관계를 파악하고자 망간 K 흡수단의 엑스선 흡수 스펙트럼을 분석하였다. 1s →3d 전이에 해당하는 프리엣지(preedge) 봉우리와 XANES 스펙트럼을 분석한 결과, 망간은 열처리와 무관하게 +2가의 산화 상태를 유지하였으며 Zn 자리를 치환하는 것으로 밝혀졌다. 또한 EXAFS 스펙트럼의 분석을 통하여, Mn은 MnO4 사면체를 형성하고 Mn-O 쌍의 결합 길이와 디바이월러 인자(Debye-Waller factor)는 열처리 후 공히 감소함을 알 수 있었다.

Green-emission intensity of a Zn2-xMnxSi04 phosphor, which is a potential candidate as a green component in PDP device, significantly increases provided that the compound is additionally heat treated at 900℃ after solid state reaction at 1300℃, In order to verify origin of such an intensity enhancement after the additional heat treatment in association with the electronic and local structural change at around Mn ions, the Mn K-edge X-ray absorption spectra were recorded. From the analyses of the preedge peak corresponding to 1s →3d bound state transition and XANES spectrum, it is known that most Mn ions are in +2 oxidation state and substitute Zn ion site regardless of the thermal treatment, In addition, EXAFS analyses revealed that Mn ions formed Mn04 tetrahedral with the Mn-O bond length shortened by 0.01Å and with reduced Debye-Wailer factor in the thermally treated sample.

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