乙醇对纳米多孔氧化铝薄膜热释光的影响

以乙醇-草酸混合溶液为电解液,用二次阳极氧化法制备纳米多孔Al_2O_3∶C薄膜。在制备过程中,碳的掺杂浓度可控。实验结果表明,随着碳浓度的增加,热释光强度逐渐增大;随着退火温度的升高,320℃左右的主热释光峰的强度先升高后降低。在退火温度为500℃时,主热释光峰的强度达到最大。纯草酸溶液制备的Al_2O_3薄膜的热释光剂量响应曲线在10~50 Gy是线性的,在50~100 Gy呈超线性;而乙醇-草酸混合溶液制备的Al_2O_3∶C薄膜在10~100 Gy基本呈线性。     

乙醇对纳米多孔氧化铝薄膜光致发光特性的影响

采用二次阳极氧化法,用乙醇与草酸的混合溶液制备纳米多孔氧化铝薄膜。扫描电子微镜结果显示,乙醇与草酸混合溶液中制备的氧化铝薄膜形貌更规整,有序度更高。光致发光测试结果表明,该混合电解液制备的薄膜的光致发光强度有明显的提高,且随乙醇浓度的增加,发光强度逐渐增大。结合红外反射光谱及X光电子能谱对上述实验现象进行了分析,为多孔氧化铝薄膜掺杂和改善其发光特性提供了新的思路。     

多孔氧化铝薄膜的光致发光起源:三种缺陷中心

在草酸溶液中用二次阳极氧化法制备了纳米多孔氧化铝薄膜,分析了制备过程中氧化铝薄膜中缺陷的形成机理.场发射电子显微镜给出了薄膜的表面形貌和结构.X射线色散能谱和傅里叶红外透射光谱测试表明,进入薄膜中的草酸杂质加热到500℃未全部分解.对多孔氧化铝薄膜的光致发光PL光谱做了高斯拟合,结合测试结果和薄膜中的缺陷分析指出:多孔氧化铝薄膜的发光由F+,F和草酸杂质相关缺陷引起,对应发光中心分别在402,433,475 nm处,并提出F中心起主导作用.对不同草酸浓度中制备的多孔氧化铝薄膜的PL光谱讨论指出:随草酸浓度增加,三种发光中心的峰位不会发生变化,但相对强度发生改变,F+中心和F中心减少,草酸杂质相关发光中心增加,PL峰红移.最后提出通过控制草酸浓度来控制多孔氧化铝薄膜中的草酸杂质.此研究将对多孔氧化铝薄膜发光起源和机理有更深入的理解,同时也为多孔氧化铝薄膜的制备提供一种全新的思路.