正向电压激发下ZnSe:Er3+MIS二极管的高场电致发光

本文研究了在室温下经Er离子注入ZnSe晶体的电致发光.报导了三价稀土离子在ZnSe MIS结二极管中的发光.阐明了Er3+离子是在高电场下通过过热电子直接碰撞激发的,根据分立中心是高场激发的有效发光中心,可望在这类器件中有较高的效率.     

掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

利用脉冲激光沉积的方法制备掺铒 Si/Al2O3多层结构薄膜,获得了由纳米结构的Si作为感光剂增强的Er3+在1.54 μm高效发光.利用拉曼散射、高分辨透射电镜和光致发光测量研究了在不同退火温度下(600-1000 ℃)纳米结构Si层的结晶形态变化,及对Er3+在1.54 μm的发光的影响特征.研究发现最佳发光是在退火温度600-700 ℃.在这个条件下纳米Si的尺寸和密度,Si和Er的作用距离以及Er3+发光的化学环境得到了优化.进一步,光致发光瞬态衰减谱研究表明,当纳米Si尺寸小时,衰减遵循单指数模式(慢过程),当纳米Si尺寸大时,衰减遵循双指数模式(快过程和慢过程),其中衰减中快过程来自类体Si的对激发态Er3+去激发过程,慢过程对应典型的纳米Si体系衰减过程.     

960nm激光泵浦下Er3+和Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃上转换发光特性

对经特殊退火后的Er3+和Yb3+离子共掺杂氟氧化物微晶玻璃的上转换发光特性进行了研究.研究结果表明,在960nm激光泵浦下,这种玻璃具有较高的上转换发光.通过我们的研究,弄清了在这种材料中Er3+的发光行为、上转换通道和Er3+和Yb3+离子之间的能量传递过程.     

Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃的制备与发光性能

采用高温熔融法制备了Yb3+/Er3+掺杂的氟氧化物发光微晶玻璃,确定了最佳熔化温度(1 100℃)和退火温度(440℃,480℃)。测定得到基质玻璃的透过率为85%,掺入稀土后,透过率有所下降,并出现了稀土离子的特征吸收峰。980 nm半导体激光器(LD)激发下样品的上转换发射光谱存在4个明显的发射峰,分别为410,532,546和656 nm,对应于2H9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。研究了不同Yb3+/Er3+(摩尔分数)和Er3+浓度对上转换发光强度的影响,当Yb3+∶Er3+=4∶1、Er3+摩尔分数为1.5%时,上转换发光强度达到最高。根据发光强度与泵浦功率之间的关系,确定了上转换发射均为双光子过程。讨论了Yb3+,Er3+离子间的能量传递,建立了上转换发光机制。     

Er离子注入的富硅SiO2MOS-LED的可见和红外电致发光特性

通过Er离子和Si离子注入并结合高温退火制备了Er掺杂的富硅SiO2薄膜以及ITO/SiON/富硅SiO2:Er/Si MOS结构电致发光器件.研究了富Si浓度的变化对Er3+离子掺杂的电致发光器件的发光性能和传导特性的影响.发现不同Si含量对Er3+离子的不同能级的电致发光会产生不同作用.在富Si量小于5％的条件下,...     

Yb3+敏化的Er3+/Ho3+共掺碲酸盐玻璃的上转换发光研究

用高温熔融法制备了系列Er3+/Yb3+共掺,Ho3+/Yb3+共掺,和Er3+/Yb3+/Ho3+三掺碲酸盐玻璃,在975 nm激光抽运下三种掺杂玻璃中都出现了较强的绿光和红光上转换.研究了Yb3+离子对Er3+和Ho3+离子上转换发光强度的影响以及Yb3+→Er3+,Yb3+→Ho3+能量传递效率.分析了碲酸盐玻璃中Yb3+直接敏化Er3+,Ho3+上转换发光机理.当Er3+和Ho3+浓度较低时,Er3+/Yb3+/Ho3+三掺玻璃的上转换强度随着Yb3+离子浓度的增加而增强,出现的548 nm绿光和660 nm红光主要是由于Er3+:4S3/2→4I15/2,Ho3+:5F4(5S2)→5I8和Er3+:4F9/2→4I15/2,Ho3+:5F5→5I8跃迁共同作用的结果.Er3+/Yb3+/Ho3+三掺碲酸盐玻璃的上转换机理受Er3+/Yb3+之间,Ho3+/Yb3+之间,Er3+/Ho3+之间三者共同相互作用影响,Er3+/Ho3+离子间存在的交叉弛豫过程可增加Ho3+离子在可见光范围的上转换强度.     

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。     

掺铒Si/Al2O3多层结构中结晶形态对1.54 μm发光的影响

利用脉冲激光沉积的方法制备掺铒 Si/Al₂O₃多层结构薄膜,获得了由纳米结构的Si作为感光剂增强的Er³⁺在1.54 μm高效发光.利用拉曼散射、高分辨透射电镜和光致发光测量研究了在不同退火温度下（600—1000 ℃）纳米结构Si层的结晶形态变化,及对Er³⁺在1.54 μm的发光的影响特征.研究发现最佳发光是在退火温度600—700 ℃.在这个条件下纳米Si的尺寸和密度,Si和Er的作用距离以及Er^{3+ 关键词： 铒 纳米硅 能量转移 氧化铝}     

基于MEH-PPV/ZnSe纳米复合器件的电致发光特性的研究

以巯基乙酸作为稳定剂在水相中制备了ZnSe纳米晶,用X射线粉末衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征。用表面活性剂将ZnSe纳米晶从水相中转移到有机相中,使其与聚合物MEH-PPV复合作为发光层,制备了多层电致发光器件Glass/ITO/MEH-PPV∶ZnSe/BCP/Alq₃。对ZnSe纳米晶和MEH-PPV薄膜的光致发光谱及其吸收光谱的比较表明ZnSe纳米晶和MEH-PPV之间存在着能量传递,这是导致纳米复合薄膜的光致发光光谱和电致发光光谱存在差异的原因之一。文章对其在光激发和载流子注入条件下的不同发光机制进行了讨论。通过对器件的光电特性进行研究,发现ZnSe纳米晶发光的比例随着外加电压的增加而增加,而且器件的I-V特性基本上符合二极管的特性。     

ZnSe pn二极管蓝绿色电致发光

用常压MOCVD方法制备了ZnSe pn结构.由电子束感生电流像表明pn结的存在;用发光和I-V等方法研究了二极管的特性;在77K正向偏压下观测到了以ZnCdSe-ZnSe量子阱为发光层的ZnSe pn二极管蓝绿色电致发光.     

可变色的ZnSe:Er3+ MIS发光二极管

本文首次利用高场和低场激发下的有效发光中心,设计和制备了随外加电压极性改变而变色的ZoSe:Er3+ MIS发光二极管。这种发光二极管在正向电压激发下得到蓝色发光,而在反向电压激发下得到绿色发光。     

Er离子注入GaP,GaAs, InP的二次离子质谱(SIMS)的研究

近年来掺稀土元素的Ⅲ—Ⅴ族化合物研究在基础物理和器件应用方面都越来越引起人们的关注,[1,2]其中又由于Er3+的4I13/2—4I15/2的特征发光波长为1.54μm,恰好对应于石英光纤的低损耗区,且离子注入技术简单易行,因而倍受重视.国际上已报道了不少有关Er注入Ⅲ—Ⅴ族化合物的研究,大多选用较低的注入剂量(约1012～1014Er/cm2),而对较高剂量的注入有待于进一步研究.     

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.     

Investigation of the inhibiting outdiffusion of erbium atoms to a silicon-on-insulator surface after annealing at high temperature

The annealing behaviour of 400 keV Er ions at a fluence of 2×1015 cm-2 implanted into silicon-on-insulator(SOI) samples is investigated by Rutherford backscattering spectrometry of 2.1 MeV He2+ ions with a multiple scattering model.It is found that the damage close to the SOI surface is almost removed after being annealed in O2 and N2 atmospheres,successively,at ℃,and that only a small number of the Er atoms segregated to the surface of the SOI sample,whereas a large number of Er atoms diffused to a deeper position because of the affinity of Er for oxygen.For the SOI sample co-implanted with Er and O ions,there is no evident outdiffusion of Er atoms to the SOI surface after being annealed in N2 atmosphere at ℃.     

Some studies of BF2 and B+F implanted Silicon

Ion-implanted shallow junctions have been investigated using BE₂ (molecular ions) by the anodic oxidation method coupled with a four-point probe technique. BF₂ ions were implanted through screen oxide at doses of 3–5 × 10¹⁵ ions/cm² and energies of 25 and 45 keV which is equivalent to 5.6 keV and 10 keV of boron ions. The effect of energy, dose and annealing temperature on shallow junctions is presented in this paper. The shallow junctions in the range of 0.19 μm to 0.47 μm were fabricated.

The effect of fluorine on sheet resistivity of boron implanted silicon at various doses, treated with two-step and three-step annealing, is also presented for comparison in the paper.     

The study of damage and optical properties in LiNbO3 implanted by MeV Er and He ions

Abstract

Two LiNbO₃ (X and Y cut) crystals from different companies were implanted by 3.0 MeV Er ions to a dose of 7.5 × 10¹⁴ ions/cm² and 3.5 × 10¹⁴ ions/cm² with different beam current densities, respectively. After annealing at 1060°C in air for 2 hours, one LiNbO₃ sample was implanted by 1.5 MeV He ions to a dose of 1.5 × 10¹⁶ ions/cm². The Rutherford backscattering/channeling and prism coupling method have been used to study the damage and optical properties in implanted LiNbO₃. The results show: (1) the damage in LiNbO₃ created by 3.0 MeV Er ions depends strongly on the beam current density; (2) after annealing at 1060°C in air for 2 hours, a good Er doped LiNbO₃ crystal was obtained; (3) there is waveguide formation possible in this Er-doped annealed LiNbO₃ after 1.5 MeV He ion implantation. It is suggested that annealing is needed to remove the damage created by MeV Er ions before the MeV He ion implantation takes place, to realize the waveguide laser for Er doped LiNbO₃.     

低压、反向偏压,铒和钕注入的ZnSe发光二极管

由铒和钕注入的ZnSe单晶所制备的发光二极管有很好的电致发光.这些二极管的外能量效率大约为5×10-5W/W,并且可以在很低电压下和低温下(77K)工作.这些二极管发射光谱显示了三价稀土离子饵和汝的特征辐射.     

高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心发射的影响

本文研究了高掺杂Ga对ZnSe:Ga,Cu晶体中深中心光致发光谱带的影响。首次在高掺杂ZnSe:Ga,Cu中观察到了Cu-G带峰值位置随Ga浓度增大向长波方向移动的现象,并把它归因于高浓度的Ga和Cu相互作用,产生了谱峰为5580Å的新发射带,其半高宽(FWHM)大于Cu-G谱带的半高宽。此外还得到,随着Cu浓度增加,Cu-G带与Cu-R带强度之比减小。文中指出,Ga浓度较低时,ZnSe:Ga,Cu晶体与ZnSe:Cu晶体有相同的Cu深中心发射规律,即随着Cu浓度增大,Cu-G带与Cu-R带的强度比增大,由Cu-R发射带占优势逐渐过渡到Cu-G发射带占优势。     

真空中加热衬底对ZnSe MIS二极管电致发光的影响

本文研究了在制备ZnSe MIS二极管的绝缘层时,为了改善IS间的界面接触,在真空中加热ZnSe衬底,其结果虽然使电致发光的均匀性有所改善,却使原来的蓝色电致发光变为红色。文中着重研究了红色电致发光的起源,在液氮温度下出现的二个峰值为5350Å和6320Å的谱带应分别归结为ZnSe晶体中的铜绿(Cu-G)和铜红(Cu-R)发光中心。文中指出,真空中加热的条件,使ZnSe晶体中残留的Cu杂质从非发光中心状态转变为发光中心状态。因此,要改善ZnSe晶体蓝色电致发光的性能,进一步提高ZnSe晶体的纯度是十分重要的。     

ZnSe单晶的生长及其激子光谱

本文描述了甩升华法生长ZnSe单晶的生长情况和晶体品质。为了获得高纯高完整性单晶,由高纯Zn和Se反应合成了ZnSe,设计了特殊形状的成核室,保证了在一个晶核上单晶的生长;同时在生长过程中控制组分分压,减小了化学计量比的偏差。通过偏光显微镜的观察和He-Ne激光散射的形貌分析表明,在生长速率小于0.5(毫米/天)情况下,在块状单晶体中观察不到生长带纹的条纹,但观察到位错缺陷。在液氦温度的光致发光光谱中首次观察到强的自由激子光谱和激子激发态的光谱;观察到典型的反射光谱和精细的束缚激子谱线,没有观察到2.4eV以下的深能级发光谱带。这些结果表明单晶的纯度和完整性是良好的。