徐送宁
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蔡宗岐
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孙乃坤
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柳峰
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高印博
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赵美星
功能材料
采用激光脉冲沉积法,用XeCl准分子激光器在Si (100)基片、真空和5Pa氧气气氛下制备了Ni2+(0.8％(原子分数))掺杂的呈六角纤锌矿结构的ZnO薄膜.氧气气氛下制备的薄膜沿(002)取向生长,表面比较平整,平均颗粒尺寸为80nm.真空条件下制备的薄膜出现Zn2SiO4杂相,平均颗粒尺寸为150nm.和真空条件下制备的薄膜相比,氧气气氛下制备的薄膜具有较强的ZnO本征发光,在425nm附近出现由于填隙Zn缺陷引起的较宽的蓝光发光带,并且在482nm处出现了由于氧空位和氧间隙间的转换引起的较强的蓝光发光峰,同时由于氧缺陷引起的449nm附近的蓝光发光峰强度明显降低.
关键词:
激光脉冲沉积
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Ni掺杂
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ZnO薄膜
,
光致发光
,
缺陷发光
孙乃坤
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杜宝盛
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高印博
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柳峰
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蔡宗岐
,
赵美星
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.13.009
用脉冲激光沉积技术在Si(100)基底上制备了纯Al2O3、掺杂浓度为0.3％、1％(质量分数)的Cr3+:Al2O3薄膜.制备态的薄膜为立方γ-Al2O3结构,经800℃真空条件下退火1h样品的结晶度有所提高,呈现α-Al2O3相与γ-Al2O3相的衍射峰.薄膜基本保持了靶材中原有各元素成分比例,平均粒径为250nm,形貌为条形.与Al2O3粉体相比,制备态薄膜在386nm处的发光峰强度明显提高.这可归因于薄膜中氧空位的增加使双氧空位吸收电子所产生的F2+色心浓度提高.薄膜经真空退火后在332、398nm附近的发光峰强度明显增强,这是由于薄膜中氧空位的增加提高了F+、F色心浓度.与此同时,制备态薄膜在386nm附近发光峰经退火后由386nm蓝移至381nm,可归因于退火后制备态薄膜的内应力得到了释放.1％(质量分数)Cr3+掺杂薄膜在646、694nm出现Cr3-离子由4T2能级跃迁至4A2能级及由E能级跃迁至4A2能级产生的荧光发光峰.
关键词:
脉冲激光沉积
,
Cr3+掺杂的氧化铝薄膜
,
荧光光谱
,
真空退火
孙乃坤
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高印博
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杨健
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柳峰
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蔡宗岐
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徐送宁
材料研究学报
采用球磨法制备了不同浓度Cr_2O_3掺杂的Al_2O_3粉体,并在700℃、1200℃空气中退火2 h。1200℃退火后样品,除掺杂浓度为1.6%的样品中出现少量γ-Al_2O_3相外,其余样品相均为纯α-Al_2O_3。样品晶格常数随着Cr~（3＋）离子浓度的增加而增加。采用波长为579 nm的激发光源对佯品进行荧光光谱检测发现所有样品在469-492 nm波段,均出现F~＋心所引起的缺陷发光峰.1200℃退火的所有样品都出现一个由Cr~（3＋）离子中电子由2A能级到~4A_2能级跃迁引起的在694 nm的强烈发光带,掺杂浓度为0.3%时发光强度最高。当掺杂浓度高于0.3%时,样品中Cr~（3＋）未能完全替代Al_2O_3中的Al~（3＋）离子,出现耦合,产生浓度猝灭现象,导致该波长发光强度减弱。对比而言,700℃退火样品仅掺杂浓度为0.3%时出现694 nm的发光,且强度较低。
关键词:
无机非金属材料
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Cr~(3+)：Al_2O_3
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荧光
,
纳米粉体
,
球磨
