Tb∶Lu2SiO5光学薄膜的结构演变和发光性能

人工晶体学报, 2016, 45(11): 2561-2566.

Tb∶Lu2SiO5光学薄膜的结构演变和发光性能

孙智 ^1, , 谢建军 ^2, , 王宇 ^3, , 施鹰 ^4, , 雷芳 ^5,

1.四川工商职业技术学院轻化工程系,四川,611830

2.上海大学材料科学与工程学院光电子材料与器件研究中心,上海,200444

3.上海大学材料科学与工程学院光电子材料与器件研究中心,上海200444;上海宇昂水性新材料科技有限公司,上海200124

4.上海大学材料科学与工程学院光电子材料与器件研究中心,上海,200444

5.上海大学材料科学与工程学院光电子材料与器件研究中心,上海,200444

基金项目: 上海市科委能力建设专项基金(14520500300) 国家自然科学基金青年基金(21301115)

关键词： Sol-gel法 , Tb∶Lu2SiO5光学薄膜 , 结构演变 , 发光性能

Structure Evolution and Luminescent Properties of Tb∶Lu2SiO5 Optical Thin Films

Keywords： Sol-gel method , Tb∶Lu2SiO5 optical film , structure evolution , luminescent property

采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺在单晶硅(111)上制备了Tb3+离子不同掺杂浓度的硅酸镥光学薄膜(Tb∶Lu2SiO5),利用热重差热分析(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、原子力显微镜(AFM)和紫外可见荧光光谱(PL)对Tb∶Lu2SiO5薄膜的不同温度热处理的结构演变和发光性能进行了表征.研究结果表明Tb∶Lu2SiO5光学薄膜表面均匀、平整、无裂纹,薄膜样品从800℃开始晶华,1100 ℃时晶化完全.Tb∶Lu2SiO5的发光性能表现为Tb3+离子的4f→5d和5D4(5D3)→7FJ(J =6,5,4,3)跃迁结果(监测波长分别为480～650 nm和350～470 nm),激发主峰位于～240 nm,发射光谱主峰为542 nm的绿光发射.研究表明Tb3掺杂浓度对Tb∶Lu2SiO5光学薄膜的发光强度会产生明显影响,掺杂15mol％的Tb3+时,Tb∶Lu2SiO5薄膜的发光强度最强.

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