ZnS:TbF3,ErF3,HoF3ACTFEL的亮度与跃迁几率的关系

测量了低浓度下ZnS:TbF3,ErF3和ZnS:TbF3,HoF3交流电致发光薄膜(ACTFEL)中的Tb3+,Er3+,HO3+主要发射峰的相对积分强度,并与Tb3+,Er3+,Ho3+主要发射能级的辐射跃迁几率及高浓度时的发光特性进行了比较,发现稀土氟化物掺杂的ZnS薄膜电致发光(ACTFEL)的最大亮度,不完全取决于稀土离予本身的辐射跃迁几率,而主要取决于稀土离子主要发射能级激发态的运动。本文首次给出了Tb3+离子在ZnS中的强度参数Ω2=3.2×10-19cm2,Ω4=1.6×10-19cm2,Ω6=2.6×10-19cm2,并应用这组Ωλ参数估算了Tb3+离子的交叉弛豫(cross-relaxation)几率。     

LD泵浦的Er3+,Yb3+共掺杂磷酸盐铒玻璃激光性质

研究了三种不同铒离子浓度的Er3+,Yb3+共掺杂磷酸盐铒玻璃的光谱性质和激光性质,用2w,974nm半导体激光器作为泵浦源,在Er3+离子浓度为0.12×1020/cm3,0.48×1020/cm3,0.88×1020/cm3的Er3+,Yb3+共掺杂磷酸盐铒薄片玻璃中成功地实现了室温连续激光输出.讨论了铒离子掺杂浓度和样品厚度对激光性质的影响.通过比较发现在Yb3+离子浓度相当的条件下(1.5×1021/cm3),掺铒离子浓度为0.48×1020/cm3,厚度为2mm的铒玻璃具有较好的综合激光性能.它的最大激光输出功率达到43mw,斜率效率为10.2%,激光阈值为118mW,激光光谱范围为1527～1533nm,激光峰值波长为1530nm.     

铒掺杂富硅热氧化SiO2/Si发光薄膜的显微结构

利用金属蒸气真空弧 (MEVVA)离子源将稀土元素Er离子掺杂到富硅热氧化SiO2 /Si薄膜中。卢瑟福背散射 (RBS)和X 射线电子能谱仪 (XPS)分析表明 ,Er浓度可达原子百分数 (x)～ 10 ,即Er的原子体浓度为～ 10 2 1·cm-3 。XPS研究发现 ,随着Si注量增大 ,退火态样品表面硅含量增多 ,热氧化硅含量减少。反射式高能电子衍射 (RHEED)和原子灵敏度因子法 (AFM)研究表明 ,样品表面没有大量Er析出或铒硅化物形成 ,退火后表层中Si外延再生长、有针状微晶硅颗粒形成。在 77K及室温下 ,研究了Er掺杂富硅热氧化SiO2 /Si薄膜的近红外区 1 5 4μm附近光致发光光谱     

稀土铒离子注入多孔硅的发光

稀土离子Er注入多孔硅中.在350keV能量,1×1012~1×1015/cm2剂量范围内,注入后的多孔硅仍保持明亮的可见光发射.退火后,在近红外区测到1.54μm附近Er3+的特征发射.其发射强度比硅单晶对照样品明显增强,实验表明这增强作用来源于多孔硅的表面发光层.电化学制备过程中在表面层中带入的O、C、F等多种杂质可能是Er3+发光增强的原因.     

基于中频溅射的掺铒Al2O3薄膜的光致发光特性

利用中频磁控溅射方法沉积制备了掺铒Al2O3薄膜,室温下测量了薄膜在1535nm波长处的光致发光光谱和抽运功率、掺铒浓度、退火温度对光致发光光谱强度的影响。结果表明,在真空气压为2×10-1Pa,氩气流量为70cm3/s,氧气流量为25～45cm3/s的条件下,最佳掺铒浓度为1.0at%,最佳退火温度为850℃。     

掺铒的ZnS薄膜直流电致发光和光谱强度

使用同时蒸发的办法制备薄膜ZnS:Cu,Er,Cl,薄膜具有良好的直流电致发光.将实验观察铒离子从激发态到基态跃迁的光谱强度同振子强度的理论计算相比较,两者之间符合得很好.因而进一步证明在稀土离子掺杂的ZnS薄膜直流电致发光过程中,热电子能量分布遵从玻尔兹曼分布.     

利用原子层外延方法制备的ZnS:Er3+薄膜的交流电致发光特性

采用原子层外延方法(ALE)制备了ZnS:Er3+交流电致发光(ACEL)薄膜,得到了明亮的绿色EL。发现了随Er3+离子浓度增加,对应于4F9/2→4I15/2跃迁的谱线强度增加甚至超过2H11/2→4I15/2跃迁的谱线强度。通过对EL衰减的分析,发现了绿红比随外加电压的变化关系以及EL光谱与温度的关系。在Er3+离子浓度较高时,Er3+离子之间发生明显的能量传递。提出了Er3+离子间的交叉驰豫模型并计算了交叉弛豫速率,同拟合衰减曲线得到的值相比,两者符合得较好。     

镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光特性优化

用中频磁控溅射方法在SiO2/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al2O3薄膜样品.室温下测量了薄膜在1.430 μm~1.630 μm波段范围内光致发光光谱.研究发现,镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱铒掺杂为：掺铒0.33 mol%,Yb3+∶Er3+=10∶1,比相同掺铒浓度单掺铒样品光致发光峰值强度增强40倍；确定的掺铒浓度,有着固定的最佳镱铒浓度比率,主要是镱铒离子间的正向和反向能量传递相互作用的结果,但最佳镱铒浓度比率随着掺铒浓度的增加呈现下降趋势；单掺铒薄膜的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现近Gauss形状变化,而最佳镱铒共掺样品的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现了倒Gauss形状变化.     

热退火对ZnS:ErF3薄膜交流电致发光(ACEL)特性的影响

本文研究了退火温度以及退火时间的改变对ZnS:ErF3薄膜ACEL特性的影响。从ACEL光谱上可以看到,随退火温度增加或退火时间的积累,对应于4F9/2→4I15/2跃迁的谱线强度都有明显的增强。通过对EL衰减等实验结果进行分析,我们认为在不同的温度下退火将会产生不同的影响,当退火温度低于300℃时,退火将使ZnS的结晶性能得到改善,并使有效的发光中心数目增加,当退火温度高于300℃时,将产生一些新的缺陷。它们都导致了Er3+离子间交叉弛豫过程的加剧,使4F9/2能级的辐射得到加强。     

ZnS:ErF3电致发光薄膜2H11/2,4S3/2→4I15/2发光的猝灭过程

本文通过ZnS:ErF3交流电致发光薄膜发光光谱和发光衰减特性研究了Er3+离子2H11/2,3S3/2发光的猝灭过程,实验结果表明由于Er3+离子间多极矩相互作用,一个激发的Er3+离子从2H11/2态无辐射弛豫到4F9/2态,同时另一个激发的Er3+离子从4F7/2或4F5/2+4F3/2态跃迁到2H9/2或4G11/2态的交叉弛豫过程是2H11/2,4S3/2发光浓度猝灭的一个主要机制,交叉弛豫几率随着掺杂浓度的增加而增大,根据在固定掺杂浓度下2H11/2,4S3/2、4F9/2发光衰减时间不随激发密度而改变的实验结果,排除了处于激发的Er3+离子之间直接能量传递的可能性,这结果与扩散限制的能量传递理论相符。     

ZnS:Mn交流电致发光的效率与Mn浓度的关系和浓度猝灭

从实验上确定了交流电致发光薄膜Y2O3-ZnS:Mn-Y2O3的发光效率与Mn浓度的关系:在低浓度下(10-5～10-4g/g),发光效率随Mn浓度线性增加,在10-3g/g附近发光效率达到最大值,当Mn浓度继续增加时,发光效率开始下降.在ZnS:Mn薄膜中存在两种发光中心—单个Mn中心和Mn对,它们的衰减都是指数形式,它们激发态的寿命随Mn浓度增加而减.Mn对发光中心与单个Mn中心之比随Mn浓度增加而增加.从而减少了有效的发光中心数目,这是浓度猝灭的原因之一.发光效率在高Mn浓度时下降的另外原因是由于电隅极子之间共振能量传递引起浓度猝灭.     

ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3交流电致发光薄膜发光特性的研究

利用高真空条件,分舟蒸发制备ZnS:Ho3+和ZnS:HoF3绿色交流电致发光薄膜屏。讨论了ZnS:Ho3+及ZnS:HoF3薄膜的发光特性和光谱差异。确定其激发机理为热电子直接碰撞激发,以及660nm的发射在低浓度下来自于5F3→5I7的跃迁。并认为在两种材料中,由于热电子在外电场中的加速过程中受到不同散射中心的散射,改变了热电子的统计分布,从而直接引起两种材料发射光谱的明显差异。     

ZnS:Tm薄膜电致发光的激发过程

利用电子束蒸发方法制得ITO-Y2O3-ZnS:Tm3+-Y2O3-Al结构的薄膜可以得到蓝色电致发光.本文首次报导了ZnS:Tm3+薄膜与ZnS:Er3+、ZnS:Tb3+薄膜电致发光的激发过程有所不同.Tm3+离子的激发可以通过某些杂质中心到Tm3+离子的能量传递来实现.     

Mn2+和RE3+在ZnS和ZnSe中的Auger猝灭

在改变MS结势垒区宽度的同时,我们测量了在ZnSe:Mn2+晶体、ZnS:Er3+和ZnS:Sm3+薄膜中的Mn2+、RE3+特征谱的电致发光衰减.测量了高阻和低阻ZnS:Mn2+在变化温度(77K—500K)时,Mn2+发光强度的改变.认为在室温以下,Mn2+和RE3+在低阻ZnS和ZnSe中的辐射跃迁均受到Auger猝灭的影响.     

Upconversion of Infrared Radiation in Er3+-Doped Alkaline-Earth Fluorides

Optics and Spectroscopy - Upconversion in MeF2–ErF3 (Me is Ca, Sr, or Ba) crystals with ErF3 concentrations from 0.01 to 10 mol % excited into the IR absorption bands of Er3+ by laser diodes...     

ZnS∶Tb薄膜电致发光的量子效率及过热电子分布

采用高频溅射的方法制备了高亮度的ＺｎＳ∶Ｔｂ薄膜电致发光器件．测量了发射强度比Ｉ（５Ｄ３－７Ｆ６）／Ｉ（５Ｄ４－７Ｆ４）随激发电压的变化关系、弛豫时间及发光的量子效率，计算了碰撞截面，分析ＺｎＳ∶Ｔｂ的过热电子的分布，并与ＺｎＳ∶Ｍｎ进行了比较．指出了ＺｎＳ∶Ｔｂ效率与ＺｎＳ∶Ｍｎ效率差异的可能原因．