电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔 ,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数——周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响 ,并用了以 HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释 ,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中 ,不但要考虑到 HF酸对硅的纵向电流腐蚀 ,也要考虑到 HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀 .可通过选取合适的周期、占空比 ,使二者对多孔硅的作用达到适中 ,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔 .并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数 ,根据优化的实验参数 ,制备出了发光峰半峰宽为 6 nm的多孔硅微腔     

(Si,Er)双注入热氧化硅的光致发光

采用强流金属蒸汽真空弧（MEVVA）离子源注入机，先将Si大束流注入热氧化SiO2/单晶硅，直接形成镶嵌在SiO2中的纳米晶Si，再小束流注入Er。Er离子在掺杂层中的浓度可达10^21cm^-3量级，大大地提高了作为孤立发光中心的Er^3 浓度。在77K和室温下，观察到了Er^3 的1.54цm特征发射。     

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     

掺铒硅多孔化后的光致发光特性

采用一种新的方法制备掺Er多孔硅.首先通过分子束外延法生长Er,O共掺的硅外延层,然后通过常规的电化学阳极腐蚀法将外延层制备成掺Er离子的纳米硅柱结构.由于实现了Er离子在多孔硅中沿深度方向的均匀分布,得到峰宽仅6nm的Er3+本征发光.同时,由于铒与氧共掺于硅柱内部,多孔硅不再需要通过高温后处理引入氧来实现铒的光学激活.实验还对多孔化前后,Er3+的发光强度作出直观的比较,讨论多孔硅可见光及红外光区域的发光对Er3+红外发射的影响. 关键词：     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数--周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响,并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向电流腐蚀,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀.可通过选取合适的周期、占空比,使二者对多孔硅的作用达到适中,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔.并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数,根据优化的实验参数,制备出了发光峰半峰宽为6nm的多孔硅微腔.     

掺铒硅基材料发光的新途径

关键词：     

(Si,Er)双注入热氧化SiO_2/Si薄膜的表面结构及1.54μm光发射

利用金属蒸气真空弧 (MEVVA)离子源将 Si和 Er离子双注入到不同厚度热氧化 Si O2 / Si薄膜中获得 Er掺杂硅基发光薄膜 .掺杂到热氧化 Si O2 / Si薄膜表面的 Er原子浓度可达到～ 10 % ,即体浓度～ 10 2 1 cm- 3 .热氧化 Si O2膜越厚 ,溅射后 Si O2 保留量越多 ;再结晶硅颗粒结晶程度提高 ,逐渐纳米化 ;未见有大量的 Er偏析或铒硅化物形成 ,Er大部分以固溶形式存在 .在 77K下获得了较强 1.5 4μm光致发光信号 ,室温下发光强度温度猝灭不明显     

(Si,Er)双注入热氧化SiO2/Si薄膜的表面结构及1.54μm光发射

利用金属蒸气真空弧(MEVVA)离子源将Si和Er离子双注入到不同厚度热氧化SiO2/Si薄膜中获得Er掺杂硅基发光薄膜.掺杂到热氧化SiO2/Si薄膜表面的Er原子浓度可达到～10%,即体浓度～1021cm.热氧化SiO)2膜越厚,溅射后SiO2保留量越多;再结晶硅颗粒结晶程度提高,逐渐纳米化;未见有大量的Er偏析或铒硅化物形成,Er大部分以固溶形式存在.在77K下获得了较强1.54μm光致发光信号,室温下发光强度温度猝灭不明显.     

电化学脉冲腐蚀法制备窄峰发射的多孔硅微腔

用电化学脉冲腐蚀方法制备了多孔硅微腔,讨论了脉冲电化学腐蚀的参数--周期、占空比对多孔硅多层膜制备的影响,并用了以HF酸扩散为基础的多孔硅动态腐蚀机理对实验结果进行解释,认为在用电化学脉冲腐蚀法制备多孔硅微腔的过程中,不但要考虑到HF酸对硅的纵向电流腐蚀,也要考虑到HF酸对多孔硅硅柱的横向浸泡腐蚀.可通过选取合适的周期、占空比,使二者对多孔硅的作用达到适中,以制备出高质量的多孔硅多层膜和微腔.并用正交实验法优化了制备多孔硅微腔的参数,根据优化的实验参数,制备出了发光峰半峰宽为6nm的多孔硅微腔.     

铒偏析与沉淀对掺铒硅1.54 μm光发射的影响

用金属蒸气真空弧离子源(MEVVA)制备高浓度掺铒硅发光薄膜, 研究高浓度Er掺杂发光薄膜中Er的偏析与沉淀现象对1.54 μm光发射的影响. RBS分析表明, Er的掺杂浓度可达～10%(原子分数), 即Er原子体浓度为1×1021 cm-3. XRD分析掺铒硅薄膜的物相结构发现, Er在薄膜中的存在形式与离子注入参数有关. Er的偏析、沉淀以及辐照损伤等因素会影响掺铒硅薄膜的1.54 μm光发射.