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掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

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王军转, 石卓琼, 娄昊楠, 章新栾, 左则文, 濮林, 马恩, 张荣, 郑有, 陆昉, 施毅. 2009: 掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响, 物理学报, 58(6): 4243-4248. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.06.099
引用本文: 王军转, 石卓琼, 娄昊楠, 章新栾, 左则文, 濮林, 马恩, 张荣, 郑有, 陆昉, 施毅. 2009: 掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响, 物理学报, 58(6): 4243-4248. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.06.099
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Wang Jun-Zhuan, Shi Zhuo-Qiong, Lou Hao-Nan, Zhang Xin-Luan, Zuo Ze-Wen, Pu Lin, Ma En, Zhang Rong, Zheng You-Liao, Lu Fang, Shi Yi. 2009: Influence of Si crystallization evolution on 1.54 μm luminescence in Er-doped Si/Al2O3 multilayer, Acta Physica Sinica, 58(6): 4243-4248. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.06.099
Citation: Wang Jun-Zhuan, Shi Zhuo-Qiong, Lou Hao-Nan, Zhang Xin-Luan, Zuo Ze-Wen, Pu Lin, Ma En, Zhang Rong, Zheng You-Liao, Lu Fang, Shi Yi. 2009: Influence of Si crystallization evolution on 1.54 μm luminescence in Er-doped Si/Al2O3 multilayer, Acta Physica Sinica, 58(6): 4243-4248. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.06.099
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掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

  • 南京大学物理系,江苏省光电功能材料重点实验室,南京,210093

  • 复旦大学物理系,上海,200433

  • 中国科学院福建物质结构研究所,福州,350002

Influence of Si crystallization evolution on 1.54 μm luminescence in Er-doped Si/Al2O3 multilayer

  • 摘要: 利用脉冲激光沉积的方法制备掺铒 Si/Al2O3多层结构薄膜,获得了由纳米结构的Si作为感光剂增强的Er3+在1.54 μm高效发光.利用拉曼散射、高分辨透射电镜和光致发光测量研究了在不同退火温度下(600-1000 ℃)纳米结构Si层的结晶形态变化,及对Er3+在1.54 μm的发光的影响特征.研究发现最佳发光是在退火温度600-700 ℃.在这个条件下纳米Si的尺寸和密度,Si和Er的作用距离以及Er3+发光的化学环境得到了优化.进一步,光致发光瞬态衰减谱研究表明,当纳米Si尺寸小时,衰减遵循单指数模式(慢过程),当纳米Si尺寸大时,衰减遵循双指数模式(快过程和慢过程),其中衰减中快过程来自类体Si的对激发态Er3+去激发过程,慢过程对应典型的纳米Si体系衰减过程.
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出版历程
  • 刊出日期:  2009-06-30

掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

  • 南京大学物理系,江苏省光电功能材料重点实验室,南京,210093
  • 复旦大学物理系,上海,200433
  • 中国科学院福建物质结构研究所,福州,350002

摘要: 利用脉冲激光沉积的方法制备掺铒 Si/Al2O3多层结构薄膜,获得了由纳米结构的Si作为感光剂增强的Er3+在1.54 μm高效发光.利用拉曼散射、高分辨透射电镜和光致发光测量研究了在不同退火温度下(600-1000 ℃)纳米结构Si层的结晶形态变化,及对Er3+在1.54 μm的发光的影响特征.研究发现最佳发光是在退火温度600-700 ℃.在这个条件下纳米Si的尺寸和密度,Si和Er的作用距离以及Er3+发光的化学环境得到了优化.进一步,光致发光瞬态衰减谱研究表明,当纳米Si尺寸小时,衰减遵循单指数模式(慢过程),当纳米Si尺寸大时,衰减遵循双指数模式(快过程和慢过程),其中衰减中快过程来自类体Si的对激发态Er3+去激发过程,慢过程对应典型的纳米Si体系衰减过程.

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