요소 보조 공동 침전법을 사용하여 ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺ 재료를 제조하였다. X선 회절 기술을 이용하여 Yb³⁺/Er³⁺ 도핑이 ZrO₂ 결정 구조에 미치는 영향을 조사한 결과, Yb³⁺ 및 Er³⁺ 이온의 도핑이 ZrO₂의 단사정상에서 사방정상 및 입방정상으로의 전이를 초래함을 나타냈다. 온도 의존적 업컨버전 스펙트럼을 통해 ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺의 발광 열 안정성과 열 결합 에너지 준위 기반 온도 감지 특성을 연구하였다. 연구 결과, 980nm 레이저 여기 하에서 ZrO₂∶Yb³⁺/Er³⁺가 열 소광 특성이 없는 업컨버전 발광을 나타내었다. 또한, 녹광 영역의 ²H_11/2와 ⁴S_3/2 두 독립 에너지 준위 사이의 열 결합 특성, 녹광 영역 ⁴S_3/2 단일 에너지 준위 내 서로 다른 Stark 분열 준위 ⁴S_3/2 (1) 및 ⁴S_3/2 (2) 간의 열 결합 특성, 그리고 적광 영역 ⁴F_9/2 단일 에너지 준위 내 서로 다른 Stark 분열 준위 ⁴F_9/2 (1) 및 ⁴F_9/2 (2) 간의 열 결합 특성을 이용하여 4개의 형광 강도비 신호가 동시에 반응하는 온도 감지를 실현하였다. 단일 형광 강도비 신호 기반 온도 감지에 비해, 이러한 다중 신호 동시 반응 온도 측정 방식은 온도 측정 과정에서 우발적 요인이 측정 결과에 미치는 영향을 더욱 회피하고 온도 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

열 결합 에너지 준위;온도 감지;비열 소광;결정 상 변이