(Si,Er)双注入热氧化SiO_2/Si薄膜的表面结构及1.54μm光发射

利用金属蒸气真空弧 (MEVVA)离子源将 Si和 Er离子双注入到不同厚度热氧化 Si O2 / Si薄膜中获得 Er掺杂硅基发光薄膜 .掺杂到热氧化 Si O2 / Si薄膜表面的 Er原子浓度可达到～ 10 % ,即体浓度～ 10 2 1 cm- 3 .热氧化 Si O2膜越厚 ,溅射后 Si O2 保留量越多 ;再结晶硅颗粒结晶程度提高 ,逐渐纳米化 ;未见有大量的 Er偏析或铒硅化物形成 ,Er大部分以固溶形式存在 .在 77K下获得了较强 1.5 4μm光致发光信号 ,室温下发光强度温度猝灭不明显     

Y_3Al_5O_(12):Er晶体中Er~(3+)的光谱研究和2.938μm激光辐射

文本报道了Y_3Al_5O_(12)晶体中Er~(3+)离子的发射光谱研究的一些结果。研究分析解释了4~I_(11/2)—4~I_(13/2)跃迁的受激辐射的机理,获得了2.938μm激光辐射。     

(Si,Er)双注入热氧化SiO2/Si薄膜的表面结构及1.54μm光发射

利用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子源将Si和Er离子双注入到不同厚度热氧化SiO2/Si薄膜中获得Er掺杂硅基发光薄膜.掺杂到热氧化SiO2/Si薄膜表面的Er原子浓度可达到～10%,即体浓度～1021cm.热氧化SiO)2膜越厚,溅射后SiO2保留量越多;再结晶硅颗粒结晶程度提高,逐渐纳米化;未见有大量的Er偏析或铒硅化物形成,Er大部分以固溶形式存在.在77K下获得了较强1.54μm光致发光信号,室温下发光强度温度猝灭不明显.     

纳米硅薄膜的电致发光和光致发光

对用ＰＥＣＶＤ方法控制生长条件制备的纳米硅薄膜材料的发光性质进行了初步研究．在膜的纵向加直流偏压，暗场环境下可清楚地看到材料的电致发光现象．在同一套测量系统中分别测量了纳米硅材料的电致发光光谱和光致发光光谱，并用Ｌａｍｂｄａ９紫外／可见／近红外分光光度计测量了样品的透射谱，从而得到样品的Ｔａｕｃ曲线和光能隙Ｅ     

在SiO_2中掺Al对Au/纳米(SiO_2/Si/SiO_2)/p-Si结构电致发光的影响

利用射频磁控溅射方法 ,制成纳米 Si O2 层厚度一定而纳米 Si层厚度不同的纳米 (Si O2 / Si/ Si O2 ) / p- Si结构和纳米 (Si O2 ∶ Al/ Si/ Si O2 ∶ Al) / p- Si结构 ,用磁控溅射制备纳米 Si O2 ∶ Al时所用的 Si O2 / Al复合靶中的 Al的面积百分比为 1% .上述两种结构中 Si层厚度均为 1— 3nm ,间隔为 0 .2 nm .为了对比研究 ,还制备了 Si层厚度为零的样品 .这两种结构在 90 0℃氮气下退火 30 m in,正面蒸半透明 Au膜 ,背面蒸 Al作欧姆接触后 ,都在正向偏置下观察到电致发光 (EL ) .在一定的正向偏置下 ,EL强度和峰位以及电流都随 Si层厚度的增加而     

有机发光二极管中ADN掺杂ErQ的1.54μm电致发光

自行设计了基于8-羟基喹啉铒(ErQ)为发射层(EMLs)和二硝酰胺铵(ADN)为蓝光主体材料的近红外有机发光二级管.器件的基本结构为(p-Si/NPB/EML/Bphen/Bphen:Cs2CO3/Sm/Au),设计并比较了三套不同发射层结构(ErQ/ADN为双层结构器件,(ErQ/ADN)×3为多层结构器件,ErQ:ADN为掺杂结构器件)的器件.三组器件在一定的偏压下,均可发出1.54μm的光,对应三价铒离子4I13/2→4I15/2的跃迁.其中,ADN:ErQ(1∶1)掺杂结构的近红外电致发光强度是ADN/ErQ双层结构中的三倍.此外,不同掺杂浓度的ADN:ErQ复合膜做了以下表征:吸收谱、光致发光谱和荧光寿命谱.实验结果证实了在近红外电致发光过程中存在从ADN主体分子到ErQ发射分子的高效率的能量转移.     

纳米硅对掺铒氧化硅电致发光的增强作用

用磁控溅射法在n+-Si衬底上淀积掺铒的富硅氧化硅(SiO2∶Si∶Er)薄膜,并制备了Au/SiO2∶Si∶Er/n+-Si发光二极管,观测到这种发光二极管的1.54μm电致发光强度是在掺铒二氧化硅薄膜上以同样方法制备的Au/SiO2∶Er/n+-Si发光二极管的8倍.在n+-Si衬底上淀积了纳米(SiO2∶Er/Si/SiO2∶Er)三明治结构,其硅层厚度以0.2 nm为间隔从1.0nm变化到4.0nm.在室温下观察到了Au/纳米(SiO2∶Er/Si/SiO2∶Er)/n+-Si发光二极管的电致发光,其电致发光谱可分解成峰位和半高宽都固定的3个高斯峰,峰位分别为0.757eV(1.64μm)、0.806eV(1.54μm)和0.860eV(1.44μm),半高宽分别为0.052、0.045和0.055eV,其中1.54μm峰来源于Er3+发光.当硅层厚度为1.6nm时,3个峰的强度都达到最大,分别是没有硅层的Au/SiO2∶Er/n+-Si发光二极管相应3个峰的22、7.9和6.7倍.     

掺铒a-Si:H,O薄膜1.54μm光致发光和微结构

采用等离子化学气相淀积方法,改变SiH4和N2O的流量比制备含有不同氧浓度的a-Si：H,O薄膜.用离子注入方法掺入铒,经300一935℃快速热退火,在波长1.54μm处观察到很强的室温光致发光.氧的加入可以大大提高铒离子的发光强度,并且发光强度随氧含量的变化有一个类似于高斯曲线的分布关系,不是单调地随氧含量的增加而增强.研究了掺铒a-Si:H,O薄膜和微结构,讨论了发光强度与薄膜微结构的关系.     

溅射制备ZnS:Er~(3+)薄膜的光电子发射结构

利用射频磁控溅射法制备掺铒硫化锌直流电致发光薄膜，用ＸＰＳ（ｘ射线光电子能谱）技术进行剖析，获得薄膜内部构态与发光性能关系的信息，讨论了微晶薄膜中稀土掺杂状态对激发机制的影响。     

掺铒a-Si:H,O薄膜1.54μm光致发光和微结构

采用等离子化学气相淀积方法,改变ＳｉＨ４和Ｈ２Ｏ的流量比制备含有不同氧浓度的ａ－Ｓｉ：Ｈ,薄膜,用离子注入方法掺入铒,经３００－９３５℃快速热退火,在波长１．５４μｍ处观察到很强的室温光致发光。氧的加入可以大大提高铒离子的发光强度,并且发光强度随氧含量的变化有一个类似于高斯曲线的分布关系,不是单调地随氧含量的增加而增强,研究了掺铒ａ－Ｓｉ：Ｈ,Ｏ薄膜和微结构,讨论了发光强度与薄膜微结构的关系。     

富Si的SiN薄膜光致发光及电致发光研究

采用等离子体化学气相沉积法(PECVD)制备了三种不同化学计量比的富Si的SiN薄膜,并对其光致发光及电致发光性能进行了研究.研究发现,随着Si含量的增加,薄膜的光致发光峰位从460 nm红移到610 nm,且半高宽不断增加;而薄膜的电致发光峰位并没有随着Si含量的改变而变化,始终处于600 nm附近,这主要是由于富Si的SiN薄膜的光致发光与电致发光的机理是不同的.光致发光来源于SiN薄膜缺陷态能级之间辐射复合,而电致发光则是由注入的裁流子先迟豫到较低的缺陷态能级,然后经过辐射复合而得到.     

掺铒a-Si∶H,O薄膜1.54μm光致发光和微结构

采用等离子化学气相淀积方法 ,改变 Si H4 和 N2 O的流量比制备含有不同氧浓度的 a- Si∶ H,O薄膜 .用离子注入方法掺入铒 ,经 30 0— 935℃快速热退火 ,在波长 1 .54μm处观察到很强的室温光致发光 .氧的加入可以大大提高铒离子的发光强度 ,并且发光强度随氧含量的变化有一个类似于高斯曲线的分布关系 ,不是单调地随氧含量的增加而增强 .研究了掺铒 a- Si∶ H,O薄膜和微结构 ,讨论了发光强度与薄膜微结构的关系 .     

在SiO2中掺Al对Au/纳米(SiO2/Si/SiO2)/p-Si 结构电致发光的影响

利用射频磁控溅射方法,制成纳米SiO2层厚度一定而纳米Si层厚度不同的纳米(SiO2/Si/SiO2)/p-Si结构和纳米(SiO2∶Al/Si/SiO2∶Al)/p-Si结构,用磁控溅射制备纳米SiO2∶Al时所用的SiO2/Al复合靶中的Al的面积百分比为1%．上述两种结构中Si层厚度均为1—3nm,间隔为0.2nm．为了对比研究,还制备了Si层厚度为零的样品．这两种结构在900℃氮气下退火30min,正面蒸半透明Au膜,背面蒸Al作欧姆接触后,都在正向偏置下观察到电致发光（EL）．在一定的正向偏置下,EL强度和峰位以及电流都随Si层厚度的增加而同步振荡,位相相同．但掺Al结构的发光强度普遍比不掺Al结构强．另外,这两种结构的EL具体振荡特性有明显不同．对这两种结构的电致发光的物理机制和SiO2中掺Al的作用进行了分析和讨论．     

Tb~(3+):SiO_2光转换薄膜的制备及性能研究

采用水热法制备了纯相Tb(OH)_3纳米棒,并以Tb(OH)_3纳米棒为掺杂剂制备了Tb~(3+):SiO_2光转换功能薄膜。研究了反应温度、离子浓度以及pH值对Tb(OH)_3纳米棒形貌结构的影响,同时研究了Tb(OH)_3纳米棒和Tb~(3+):SiO_2薄膜的发光性能。结果表明:在pH值为9.0,水热温度为180℃,离子浓度为0.25mol/L时合成的纳米棒在492,543,584和621nm处都有明显的荧光发射;而且,与其他样品相比,其荧光强度最强。在紫外光激发下,Tb~(3+):SiO_2薄膜在表现出Tb~(3+)特征发光的同时,也在400~480nm处表现出较强的宽带蓝紫光发射。     

脉冲激光沉积Er:LiNbO3薄膜及1.54μm光致发光的研究

利用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过双靶(Er₃O₂/LiNbO₃)交替与脉冲激光作用,在SiO ₂/Si 衬底上制备了c-轴择优取向的Er掺杂LiNbO₃(Er:LiNbO₃)薄 膜。用X射线衍射(XRD)、 场发射扫描电子显微镜(FESEM)、台阶仪及光致发光(PL)光 谱对制备的掺杂薄膜进行了表征。研究了衬底温度、O₂压及沉积时间对Er:LiNbO₃薄膜 结晶、表面形貌及 PL性能的影响。结果发现,衬底温度低于300℃时制备的Er:LiNbO 3薄膜为非晶膜,随衬底温度升高,薄膜出 现(006)衍射峰,并且其强度随衬底温度升高而增大;O₂压变化对 利用双靶沉积获得的Er:LiNbO₃薄膜择优 取向及(006)衍射峰强度影响不明显;沉积时间越长Er:LiNbO₃薄膜 中Er³⁺浓度越大,但结晶择优取向 变差;利用532nm波长激光泵浦,室温下,在1537nm波长处测得很强的光致荧光峰,而且沉积时间越长谱峰越尖锐强 度越大。     

a-SiCx∶H和β-SiC中Er缺陷结构及其1.54μm发光探索

本文提出在宽带隙的a SiCx∶H或 β SiC中共掺铒和氧以实现铒的 1 5 4μm光发射。用集团模型和电荷自洽的EHMO理论计算了 β SiC中Er缺陷的电子结构 ,并在实验上实现了Er在a SiCx∶H中的 1 5 4μm光致发光(77K) .结果表明 ,β SiC或a SiCx :H有可能是实现Er的 1 5 4m室温高效发光的优良基质材     

a-SiCx∶H和β-SiC中Er缺陷结构及其1.54μm发光探索

本文提出在宽带隙的a-SiCx∶H或β-SiC中共掺铒和氧以实现铒的1.54μm光发射。用集团模型和电荷自洽的EHMO理论计算了β-SiC中Er缺陷的电子结构,并在实验上实现了Er在a-SiCx∶H中的1.54μm光致发光(77K).结果表明,β-SiC或a-SiCx:H有可能是实现Er的1.54m室温高效发光的优良基质材料.     

不同波长泵浦的掺铒Al2O3薄膜光波导1．53μm荧光特性

本文通过分析饵的能级结构,考虑了合作上转换、激发态吸收及交叉驰豫等上转换机制,给出了掺铒（Er^3 )Al2O3薄膜光波导1480nm、80nm和820nm3种泵浦波长下的速率方程,通过求稳态解,分析了3种波长泵浦时发射的1．53μm荧光特性以及合作上转换和激光态吸收对荧光的影响,结果表明利用980nm波长泵浦时可得到相对较强的1．53μm荧光,产浦强度时激发态吸收对荧光影响较大,而在高掺（Er^3 ）浓度时合作上转换占主导地位。     

Tb~(3+)和Eu~(2+)掺杂的CaS薄膜的电致发光

引言最近的一些研究结果已经表明:稀土掺杂的碱土硫化物材料对于彩色薄膜电致发光器件是一种很有希望的材料。然而到目前为止,能象ZnS:Mn那样用于商品化平板显示器件的材料只有绿色的ZnS:TbF_x。对于红色发射的CaS:Eu~(2+)和蓝绿色发射的SrS:Ce~(3+),K薄膜,在1k Hz频率驱动下,其亮度分别为170和500cd/m~2。这一亮度对于实际应用来说还是很低的。与此相类似,CaS:Cc~(3+),Cl薄膜在5kHz频率驱动下,     

纳米晶ZnO:Er~(3+)的光致发光特性

为了探讨稀土Er3 与纳米ZnO基质之间的能量传递,利用化学沉淀法制备了纳米ZnO:Er3 粉体材料,测量了样品的X射线衍射谱(XRD)、光致发光谱(PL)和激发谱(PLE)。 X射线衍射结果表明: ZnO:Er3 具有六角纤锌矿晶体结构。室温下,在365 nm激发下,在纳米ZnO宽的可见发射背景上,观测到了 Er3 的激发态4S3／2(5-49 nm)、 2H11／2(522 nm)和4F5／2(456 nm)的特征发射, ZnO:Er3 的紫外近带边发射与未掺杂的纳米晶ZnO的近带边发射比较,强度明显减弱,绿光深能级发射略有增强。分析了稀土Er3 的4S3／2、2H11／2和4F5／2激发态发射,证实了纳米ZnO基质与稀土Er3 离子之间存在能量传递。