식물 조명용 딥레드 형광체의 발광 효율이 부족한 문제를 해결하기 위해 Al³⁺ 공동 도핑을 통한 형광 방사 강화의 새로운 전략을 제안하였다. 고온 고상법을 사용하여 다양한 농도의 Mn⁴⁺, Al³⁺가 도핑된 Ca₂YTa_1-xO₆∶xMn⁴⁺ (x=0.1%~0.6%) 및 Ca₂YTa_1-0.3%-yO₆∶0.3%Mn⁴⁺,yAl³⁺ (y=0.4%~2.4%)를 합성하였다. X선 회절, 광발광, 형광 감쇠 등을 통해 Al³⁺에 의한 강화 효과를 조사하였다. 결과는 304 nm 파장으로 여기했을 때, 단일 도핑된 Ca₂YTaO₆∶0.3%Mn⁴⁺의 딥레드 형광이 가장 강했으며, Al³⁺ 공동 도핑 후 그 강도가 크게 향상되었고, Al³⁺ 농도가 1.2%일 때 Ca₂YTaO₆∶0.3%Mn⁴⁺ 대비 5.92배 증가하였다. 분석 결과 Al³⁺가 Mn⁴⁺ 간 농도 소광을 효과적으로 억제하고 소광 중심과 결함 수를 줄여 비복사 전이 속도를 감소시키며, 동시에 Mn⁴⁺가 위치한 결정장 세기를 크게 향상시켜 ²E_g의 방사 전이 확률을 높여 발광을 강화하였다. 또한 공동 도핑은 형광체의 열안정성에 큰 영향을 미치지 않았다. 365 nm 칩으로 포장된 pc-LED의 전기발광 스펙트럼은 식물의 광감지 색소 P_fr의 흡수 대역과 잘 일치하며, 높은 발광 강도와 색 순도를 갖추어 실내 식물 조명 분야에서 좋은 잠재적 응용 가치를 갖는다.

고온 고상법;Al³⁺ 공동 도핑;형광 강화;Ca₂YTaO₆;결정장 세기