掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

• 作者: 娄昊楠 左则文 张荣 施毅 濮林 王军转 石卓琼 章新栾 郑有 陆昉 马恩
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 铒 纳米硅 能量转移 氧化铝
• 年，卷（期）: 2009,（6）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 4243-4248
• 页数: 6页
• 分类号: O4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2009.06.099

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.