Er3+掺杂对ZnO/GaN发光二极管电致发光性能的调控

• 作者: 刘威 李竹新 王俊洁 石增良
• 来源期刊: 发光学报
• 关键词: ZnO纳米棒阵列 Er3+掺杂 缺陷调控 电致发光器件
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 器件制备及器件物理|Device Fabrication and Physics
• 页码范围: 863-870
• 页数: 8页
• 分类号: O482.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/CJL.20210125

摘要

采用水热法制备了Er3+掺杂的ZnO纳米棒阵列,通过场发射扫描电镜、X单晶衍射谱仪、透射电镜、微区显微光谱仪等对其形貌结构和发光性能进行了表征.结果表明,掺杂前后ZnO纳米棒的形貌及晶型结构未发生改变,Er3+被均匀地掺杂至ZnO纳米棒中,并未发现形成Er2 O3;掺杂Er3+后样品的光致发光光谱显示400 nm左右蓝光部分占比先提高后减少,其可见光占比减少归因于Er3+填补了一部分锌空位缺陷,同时抑制了一部分氧空位缺陷.结合荧光寿命光谱分析也可发现其辐射发光部分寿命延长,表明荧光辐射效率提高.最终选取掺杂浓度为30％的单根ZnO纳米棒制备ZnO/GaN异质结发光二极管,与未掺杂Er3+的样品相比,其电致发光强度提高了5倍.本研究可为ZnO基电致发光器件的性能改善提供一种简便可行的方法.