Seryum katkılı itriyum gadolinyum alüminat fosforlarının bazı lüminesans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of some luminescence properties of cerium doped yttrium gadolinium aluminate phosphorus
Yazar: SİBEL UYSAL SATILMIŞ
Danışman: DOÇ. DR. ZEKAİ TEK
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı / Katıhal Fiziği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Fotolüminesans = Photoluminescence ; Termolüminesans = Thermoluminescence

Özet:
İtriyum alüminyum garnet Y3Al5O12 (YAG) yüksek termal kararlılığına, kimyasal kararlılığa, göreceli kararlı bir örgüye ve yüksek sıcaklıkta mekanik sıcaklık dayanımına sahip olması nedeniyle lazer ev sahibi malzeme, optik mercekler ve termal bariyer kaplama gibi geniş bir uygulama alanına sahip en önemli optik malzemelerden birisidir. 
Nadir toprak katkılı YAG kristalleri en yaygın olarak kullanılan katı hal lazer malzemelerdirler. YAG malzemeleri, Nd-katkılı itriyum-alüminyum garnet (YAG) kristalindeki uyarılmış emisyonun keşfi nedeniyle katot-ışın tüplerinde (CRT), alan emisyonu ekranlarında (FED), sintilasyonda, vakum floresan ekranlarda (VFD) ve elektrolüminesansta (EL), oldukça umut verici fosfor adaylarıdırlar. Ce+3 katkılı itriyum alüminyum garnet (Y3Al5O12 veya YAG) son günlerde beyaz ışıklı LED'lerde uygulanan en önemli lüminesans malzemelerinden birisidir. YAG:Ce hızlı katot ışın tüpleri için ilk olarak tanıtılan fosforlardır. Seryum katkılı itriyum alüminyum garnet LED'in yanı sıra alfa parçacıkları ve gama ışınları için yaygın bir şekilde sintilatör olarak kullanılan bir sarı fosfordur. Bununla birlikte, gadolinyum alüminyum garnet (GAG) bilinen bir ev sahibi malzeme olmamasına karşın, YAG fosforunu 1600 C üzerindeki sıcaklıklarda geleneksel yöntemle sentezlemek çok zordur. GAG fosforunun kimyasal ve fiziksel karakteristikleri YAG'a çok benzerdir. Buna ilaveten, ayrıca GAG nadir toprak iyonlarının yerine uygun bir ev sahibi malzemedir.
Bu çalışmada, seryum konsantrasyonu ile katkılı itriyum gadolinyum alüminat ((Y1-x, Gdx)3Al5O12:Ce) fosforlarının fotolüminesans cevapları (PL), radyolüminesans spektrumları (RL), X-ışını kırınımı (XRD) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizleri sunulmuştur. Gd katkılı sonuçlara ilişkin bilgi ihtiyacı dolayısıyla bu çalışmayı istekli hale getirmiştir. 
Bu çalışmanın amacı, her iki reaktif eş zamanlı ilave teknik aracılığıyla ıslak kimyasal yöntemle (WCS-SimAdd) kullanılan beyaz LED aydınlatma için gerekli üstün fotolüminesans performansları için seryum katkılı itriyum gadolinyum alüminyum garnet ((Y1-x, Gdx)3Al5O12:Ce) fosforlarını sentezlemektir.

Abstract:
Yttrium aluminum garnet Y3Al5O12 (YAG) is one of the most important optical materials with a wide range of applications such as a laser host material, optical lens, and thermal barrier coating owing to high thermal stability, chemical stability, a relatively stable lattice and a high temperature mechanical strength. 
The rare earth doped YAG crystals are the most widely used solid-state laser materials. YAG materials are promising phosphor candidates in cathode-ray tubes (CRTs), field emission displays (FEDs), scintillation, vacuum fluorescent displays (VFDs) and electroluminescent (EL), due to the discovery of stimulated emission in Neodymium-doped yttrium–aluminum garnet (YAG) crystal. Yttrium aluminum garnet (Y3Al5O12 or YAG) doped with Ce3+ is at present one of most important luminescent materials that is applied in white light LEDs. YAG:Ce was first introduced as phosphor for fast cathode ray tubes. Cerium (Ce) doped yttrium aluminum garnet is a yellow phosphor widely used as scintillator for alpha particles and gamma rays as well as LED. However, gadolinium aluminum garnet (GAG) is not a familiar material as a host contrasted to YAG since it is very difficult to synthesize by conventional method at a temperature above 1600 C. The chemical and physical characteristics of GAG are very similar to YAG. In addition GAG is also a suitable host material for the replacement of rare earth ions.
In this study, photoluminescence response (PL), radioluminescence spectrum (RL), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses of yttrium gadolinium aluminate phosphors doped with cerium ((Y1-x, Gdx)3Al5O12:Ce) concentration are reported. A need for information on the results of Gd doping has thus motivated the present work.
The aim of this studies is to the synthesize cerium doped yttrium gadolinium aluminum garnets ((Y1-x,Gdx)3Al5O12:Ce) phosphors both for superior photoluminescence performances required in white LED lighting using wet-chemical route via the reagent simultaneous addition technique (WCS-SimAdd).