열 증발 응축 방법에 의한 Single-Crystalline MgO의 합성 및 광학특성분석

Abstract

평판 표시 소자로 디스플레이 분야의 첨병인 PDP(Plasma Display Panel)는 대면적화에 적합한 다수의 장점을 지니고 있다. 이 중 AC-PDP는 기판유리, 투명전극, 저항전극, 투명유전체 및 MgO 보호막 등으로 이루어져 있다. 특히 보호막은 PDP의 수명을 증가시킬 뿐 아니라 또한 방전 전압에 지대한 영향을 끼친다. 방전 가능한 전압은 이차전자 방출계수(Secondary Electron Emission Coefficient)에 주로 영향을 받으며 또한 일함수에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. MgO는 낮은 자유에너지, 유전상수(～9.8eV), 스퍼터 일드(Sputter Yield), 일함수와 더불어 넓은 밴드갭 에너지(～7.8eV)를 갖는다. 이에 MgO는 열적/화학적으로 안정한 물질로 알려져 있다. 그러나 여전히 높은 방전전압, 높은 유지전압, 저 수명 및 낮은 휘도 등 여러 문제점을 안고 있다. 문제점들을 극복하기 위하여 기존의 AC-PDP를 구성하는 소자 중 하나인 MgO 보호막위에 Cubic 형태의 MgO powder를 첨가하여 문제점을 해결하는 동시에 방전특성을 향상시키고자 하였다.; Magnesium Oxide(MgO) is an ionic materials, with each Mg and O atom sixfold-coordinated, of the rocksalt structure. Lattice defects in MgO play an important role on optical, catalytic and electrical properties of the MgO crystal. Therefore, the position and occupation of these defects have been mainly researched in many previous studies. Also, MgO is an important wide bandgap insulator that can be potential in developing functional electrical and chemical sensing devices such as in detection and remediation of chemical waste. In addition, it is reinforced agents owing to its shows excellent adsorption properties in both enhanced surface areas and intrinsically higher surface reactivity. Recently, MgO has been used for display applications such as, amongst others, plasma display because MgO has very good secondary electron emission properties and is, in addtion, stable against electron bombardment. In this study, cubic MgO particles are simply prepared by thermal evaporation method in a flow-reactor system by the reaction of metal vapor with different conditions of reaction temperature and gas flow. The crystallographic structure and particle size of the samples were characterized by XRD and DLS. The microstructure and morphology of particles were observed by FE-SEM/TEM. The optical properties of cubic MgO were measured using CL. Several conditions, especially oxygen partial pressures and saturation ratio of MgO vapor, play significant roles in determining the morphologies of the final product. CL measurements reveal that these cubic MgO structures, have an intensive blue light emission band, suggesting potential application in optoelectronic device.