고성능 희토류 도핑 다색 형광 재료의 개발은 첨단 형광 위변조 방지 기술 발전의 필수 기초이다. 본 논문에서는 고온 고상법을 통해 일련의 Tb³⁺ 도핑 Mg₇Ga₂GeO₁₂ 형광체를 제조하였으며, X선 회절기(XRD), 주사전자현미경(SEM), 에너지 분산형 X선 분광기(EDS)를 이용하여 형광체의 상상, 입자 크기 및 미세 형태, 원소 분포를 체계적으로 특성화하여, 결정도가 우수한 불규칙 미크론급 순상 형광체를 제조했음을 확인하였다. 377 nm 자외선 조사 하에서 Mg₇Ga₂GeO₁₂∶Tb³⁺ 시료는 고효율 Tb³⁺ 청록색 특성 발광을 나타내고, 최적 도핑 농도는 20% Tb³⁺이었으며, 동시에 660 nm 적색 발광 피크도 방출하였다. 이는 Tb³⁺ 이온의 어떠한 복사 전이에도 해당하지 않았다. 유도 결합 플라즈마 질량 분석기(ICP-MS)와 정상/과도 광스펙트럼 분석, 문헌 조사 결과를 종합한 결과, 660 nm 적색광은 Mn^{4+ 2}E_g→⁴A_2g 전자 전이에 의한 것으로 확인되었으며, Mn 불순물 원소는 원재료에서 기인하였다. Tb³⁺ 이온과 Mn⁴⁺ 불순 이온의 형광 특성을 종합하면, Mg₇Ga₂GeO₁₂∶Tb³⁺ 시료는 200~420 nm 범위 내에서 자극 파장 의존 발광 조절 특성을 가지며, 청색, 녹색, 황색, 백색, 적색 등 시각적인 다색 표시 효과를 구현할 수 있어 다색 형광 위변조 방지 및 조절 기술에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

형광체; 조절 가능한 여기; 다색 발광; 형광 위변조 방지; Tb³⁺ 이온