자가 활성 발광은 연구자들 사이에서 널리 주목받고 있으며, 보론 질화물 결함 발광 재료는 낮은 독성, 간단한 합성 및 다양한 구조적 특성으로 차세대 LED용 형광체로서의 잠재력을 가지고 있으나 낮은 열 안정성으로 인해 실제 응용에 제한이 있다. 본 논문에서는 고온 고상 1단계 합성법을 사용하여 LiSr₄（BN₂）₃ (LSBN)의 Sr 일부를 치환하여 새로운 LiSr₂Ca₂（BN₂）₃ (LSCBN) 발광 재료를 합성하였다. 형광체의 상 조성, 형태 및 광학적 특성은 X선 회절기, 주사 전자 현미경 및 형광 분광기로 특성화하였다. 결과는 제조된 샘플 LSBN이 입방 결정 계열이며 공간군이 Im‐3m임을 보여주었다. 자외선 영역에서 넓은 여기 밴드를 가지며 발광 스펙트럼 피크는 561 nm에 위치하고, 반치폭(FWHM)은 약 4504 cm^-1이다. LSCBN의 발광 강도는 LSBN의 2배이다. LSCBN의 발광 메커니즘을 설명하였으며, LSCBN 형광체에는 치환 결함이 존재하여 광여기 하에 발광 중심이 형성된다. 온도 변환 스펙트럼은 150 ℃에서 LSBN의 발광 강도가 초기 강도의 17%, LSCBN은 57%임을 나타내며, 이는 보고된 다른 보론 질화물 형광체를 능가한다. 이 이온 치환 방법은 발광 파장을 효과적으로 조절하고 형광 강도를 향상시키며 열 안정성을 개선하여 보론 질화물 결함 재료의 발광 성능 향상을 위한 새로운 아이디어와 응용 전망을 제공한다.

보론 질화물; 결함 발광 재료; 양이온 치환; 발광 메커니즘