NH_3雰囲気で合成したY_4Si_2O_7N_2:Eu~(3+)赤色蛍光体のCTS励起下における温度消光の解析

摘要

Y_4Si_2O_7N_2:Eu~(3+)(YSON)蛍光体を固相反応法によりNH_3雰囲気で合成した．この蛍光体の電荷移動状態（CTS）エネルギーは約3.65eVであり，L_(a2)O_2S:Eu~(3+)(LOS)蛍光体（約3.75eV）より低い．しかしYSONは室温（300K）での発光強度はLOSに比べて著しく弱く，PL温度特性の解析によりその原因を調査した．測定結果より見積もったCTS準位の底から4f基底準位(~7F_J)への活性エネルギー(ΔE)は，LOSが0.45eVであるのに対しYSONは0.24eVと極めて低い．またLOSは低温下で~5D_2, ~5D_1準位からの発光を確認できるが，YSONは低Eu濃度を有する試料でも全く確認されない．以上のことから，CTS準位から基底準位へのエネルギー緩和，ならびに~5D_2, ~5D_1準位からCTSへの逆遷移が，YSONの低発光効率を引き起こす主要因と考えられる．