铒铥共掺氧化锌薄膜近红外宽带发射及变温行为的研究?

• 作者: 徐飞 曹汝楠 杜汇伟 杨洁 洪峰 蒋最敏 陈丹丹 马忠权
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 稀土掺杂 氧化锌薄膜 近红外宽带发光 退火处理
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 页码范围: 047104-1-047104-7
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.64.047104

摘要

采用磁控共溅射技术制备了铒铥共掺杂氧化锌发光薄膜.通过优化退火温度,实现了薄膜的近红外平坦宽带发射,总带宽可达到～500 nm,覆盖了光通信S+C+L+U区波段.此发射带由Er3+的1535 nm (4I13/2→4I15/2)发射峰及Tm3+的1460 nm (3H4→3F4),1640 nm (1G4→3F2),1740 nm (3F4→3H6)发射峰组成.研究表明：退火温度低于800?C时,没有观察到薄膜样品明显的光致发光现象；随着退火温度从800?C升高到1000?C, I1640/I1535发射峰强度比从0.2升高到0.3, I1740/I1535发射峰强度比从0.5降低到0.4,发射峰强度比均基本保持稳定；当退火温度高于1000?C时, I1640/I1535发射峰强度比从0.3升高到0.6, I1740/I1535发射峰强度比从0.4升高到0.8,发射峰强度比均急剧增加.变温行为表明：随着温度从10 K逐渐升高到300 K,谱线的总带宽基本不变,在340—360 nm之间；Tm3+在1640和1740 nm处的发射峰强度分别降低了2/3和1/2, Er3+在1535 nm的发射峰强度增大了1.2倍.这是因为随着温度的升高,声子数目增多, Er3+与Tm3+离子之间发生能量传递的概率不断变大,并且在Tm3+离子之间没有发生交叉弛豫现象.