一、SiO_2:Er和Si_xO_2:Er薄膜室温Er~(3+)1.54μm波长的电致发光（论文文献综述）
张曼丽[1]（2021）在《几种稀土卤代钙钛矿及氟化物发光材料的制备及应用探索》文中认为近年来,金属卤化钙钛矿材料因具有高缺陷容错性、光学可调谐性、优异的光电性能、吸收系数大等特点,在LED激光器、光电探测器等光电应用中发挥着重要作用而受到人们的关注。然而,钙钛矿晶体的离子性质与配体在晶体表面的动态特性,使得钙钛矿纳米晶在室温条件下的稳定性较差,这严重限制了其实际应用。因此,提高钙钛矿的稳定性对其应用发展有着至关重要的作用。由于稀土离子具有丰富谱线（覆盖紫外、可见和近红外区）、窄带和线状发射、发光色纯度高、荧光寿命长等优点,稀土离子掺杂是控制卤化钙钛矿纳米晶体电子、光学性质和结构稳定性的一种很有前途的方法。此外,稀土掺杂发光纳米材料除了可以观察到吸收一个高能光子的紫外光后,发射两个或多个低能光的下转换发光特性,还具有吸收低能近红外光产生高能可见光的上转换发光特性,并且稀土掺杂上转换发光材料具有优异的性质及广泛的应用潜能,也备受人们的关注。本论文主要在室温或者高温条件下,合成了由氧化物包覆、稀土离子掺杂的钙钛矿发光材料,并对其晶体结构、光学性质、稳定性以及光学应用等方面进行了研究。此外,也研究了金属离子掺杂对稀土掺杂上转换发光材料光学性质的影响。具体内容概述如下:1.首先研究了通过配体辅助再沉淀法（LASR）由CsPbBr3纳米晶合成Cs4PbBr6/CsPbBr3微晶的过程。为了提高所合成钙钛矿的稳定性,我们又通过简单的一步溶胶-凝胶法在室温下成功地将CsPbBr3转化为单分散的Cs4PbBr6/CsPbBr3@Ta2O5 核/壳微晶,Cs4PbBr6/CsPbBr3@Ta2O5 微晶的量子效率（PLQY）和荧光寿命显着提高,分别为94.7%和67.8 ns。此外,与Cs4PbBr6/CsPbBr3相比,Cs4PbBr6/CsPbBr3@Ta2O5具有更好的光稳定性和热稳定性。并且基于Cs4PbBr6/CsPbBr3@Ta2O5的WLED器件的发光效率（31.9 1m/W）是 Cs4PbBr6/CsPbBr3 WLED 器件（15.2 1m/W）的两倍。2.采用热注射法,通过共掺杂Yb3+和Mn2+离子合成了高PLQY、高稳定性、具有从可见光（VIS）到近红外（NIR）三波长发射的CsPbC13:Mn2+/Yb3+纳米晶。由于Yb3+-Mn2+二聚体的形成,Yb3+或Mn2+掺杂浓度增加,Yb3+和Mn2+的特征发光强度都会同时增强,特别是Mn2+荧光（PL）发光强度显着增强,其PLQY可达到92.3%,约为未掺杂Yb3+离子时的50倍。此外,与高PLQY的CsPb1-xMnxCl3纳米晶相比,CsPbC13:Mn2+/Yb3+纳米晶具有更好的稳定性。还有,由于Yb3+的共掺,基于CsPbC13:x%Yb3+/30%Mn2+的LED发光效率由0.9提升到8.2 lm/W,利用CsPbCl3:25%Yb3+/30%Mn2+与绿粉 CsPbBr3 混合涂在 395 nm GaN LED 芯片上制备的WLED器件发光效率为20.5 lm/W。3.采用热注射法合成了Yb3+/Ln3+（Er3+,Ho3+,Tm3+）共掺杂Cs2AgBiCl6纳米晶。由于Yb3+和Ln3+离子的共掺杂,使得Cs2AgBiC16:Yb3+/Ln3+纳米晶不仅在紫外激发下具有Yb3+或Ln3+离子的下转换特征发射,且在980nm激发下也具有Ln3+离子的上转换特征发射。与Cs2AgInCl6双钙钛矿相比,Ln3+掺杂的Cs2AgBiC16具有更好的上转换和下转换发光性能。此外,由于Cs2AgBiC16:Yb3+/Ln3+纳米晶体具有多模式发光特性,该样品在不同的发光模型下具有不同的潜在应用前景,特别是Cs2AgBiC16:Yb3+/Er3+纳米晶。例如,根据Cs2AgBiC16:Yb3+/Er3+纳米晶的下转换发光特性,将制备的样品与460nmpc-LED芯片相结合,可制备具有可见光和近红外区的pc-LED;根据Cs2AgBiC16:Yb3+/Er3+产上转换发光的温度依赖性,样品在423 K时的最大灵敏度可达0.0082K-1,这说明Cs2AgBiC16:Yb3+/Er3+可作为温度传感的潜在候选材料。4.采用一锅溶剂热法制备了 Ga3+离子掺杂的NaYF4:1 8%Yb3+/2%Er3+。由于在NaYF4:18%Yb3+/2%Er3+晶格中引入Ga3+离子,上转换发射强度显着增强,特别是绿色UC的发射。当Ga3+的掺杂浓度达到25%,发光最强,此时绿色UC的发光强度增加了 30倍,而红色的发光强度仅增加了 8倍。同时,生成的NaYF4:1 8%Yb3+/2%Er3+/x%Ga3+颗粒尺寸随着Ga3+浓度的增加逐渐减小。因此,Ga3+的掺入改变了 Er3+离子周围的粒子形态和局部对称性,从而导致绿色UC发光的选择性增强。此外,我们还研究了 NaYF4:1 8%Yb3+/2%Er3+/25%Ga3+和NaYF4:18%Yb3+/2%Er3+的UCL特性随温度的变化。在498 K时,NaYF4:18%Yb3+/2%Er3+/25%Ga3+的灵敏度最高可达0.0046K-1,而未掺杂Ga3+的NaYF4:18%Yb3+/2%Er3+仅有 0.0034 K-1。因此,具有较强绿色 UCL 的NaYF4:18%Yb3+/2%Er3+/25%Ga3+可作为温度传感的潜在候选材料。
李昊[2]（2020）在《稀土掺杂硅基Tb2O3红外电致发光器件的研究》文中认为新一轮工业革命带动着信息时代的发展,人们对于信息传输的需求不断增加,技术革命带来的新型产业对于集成化的要求也越来越高,随着元器件尺度的不断缩小,集成电路中结构的复杂程度也显着提升,此时电互联面临着种种局限,如延迟高、带宽小和信号干扰大等,硅基光电子学利用光信号作为新的传输媒介,发挥其高宽带、高传输效率和高抗干扰性等特点,成为集成电路领域新的研究热点。硅基光源作为硅基光电子学的重要组成部分一直以来受到较多关注,由于硅是一种间接带隙半导体限制了其发光效率的提升,因此解决硅能级结构限制问题,研制出具有实用效益的硅基光源是研究者面临的一项挑战。1540nm的红外光源对应光纤通信的最小损耗窗口,是目前硅基稀土离子掺杂的研究热点。Tb2O3是一种P型直接带隙半导体,与Si的晶格失配仅为?1.3%,可以用作稀土发光的合适基质材料。本论文以Tb2O3半导体作为基底,利用磁控溅射技术制备了稀土掺杂硅基Tb2O3红外电致发光器件,研究分析了其发光机理,并取得了如下研究成果:（1）Tb2O3:Er红外电致发光器件的研究。利用磁控溅射技术制备了Tb2O3:Er红外电致发光器件,对Tb2O3:Er薄膜进行了结晶性能和表面形貌进行了表征,得到了Er3+的特征发光峰,分析讨论了其发光机理。通过改变Er3+的掺杂浓度、发光层的退火温度和退火时间,探讨掺杂浓度、退火温度和退火时间对于器件发光性能的影响。（2）Tb2O3:Yb红外电致发光器件的研究。通过磁控溅射的方法在硅衬底上制备了Tb2O3:Yb薄膜,并通过系列退火处理和镀电极处理得到Tb2O3:Yb电致发光器件,实现了红外发光,得到了稀土粒子Yb的特征发光。通过调节变量,包括掺杂浓度、退火条件等,改善器件性能,寻找最佳实验条件。
陈金鑫[3]（2020）在《硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强》文中提出众所周知,硅因其间接带隙结构而发光效率低下,这严重限制了硅基光电集成的发展。因此,与现有硅基CMOS集成电路工艺兼容的光源成为硅基光电集成领域亟需解决的问题。在过去的近三十年间,人们提出了若干种实现硅基光源的方案。其中,硅基掺铒（Er）氧化物半导体薄膜器件在1.54?m处的电致发光（EL）正好落在石英光纤的最低损耗窗口,而且其制备工艺与现有CMOS工艺完全兼容。因此,研究硅基掺Er氧化物半导体薄膜器件的电致发光对发展硅基光电集成所需的光源具有重要的现实意义。本文系统研究了硅基掺Er的ZnO薄膜器件的电致发光及其增强策略,取得如下主要创新成果:（1）利用射频磁控溅射法在n型轻掺/重掺硅（n-Si/n+-Si）外延片上沉积单掺Er的ZnO（ZnO:Er）薄膜和Er、F共掺的ZnO[ZnO:（Er,F）]薄膜,制备了ZnO:Er/n-Si/n+-Si和ZnO:（Er,F）/n-Si/n+-Si异质结发光器件。在一定的正向偏压下,两种器件均发出仅与Er3+离子相关的可见光与1.54?m波段的近红外光。在可见光和1.54?m波段,基于ZnO:（Er,F）薄膜的器件的EL强度分别是基于ZnO:Er薄膜的器件的10倍和2倍。分析指出:两种器件在发光时的载流子输运受Poole-Frenkel（P-F）机制支配,而它们的Er3+发光源于热电子碰撞激发。F-离子共掺增强器件发光的原因有:ZnO:（Er,F）薄膜比ZnO:Er薄膜具有更大的晶粒,因而具有更多的光学活性Er3+离子;F-离子部分替换了Er3+离子周围的O2-离子而形成ErO6-xFx八面体,其对称性低于ErO6八面体,从而增加了光学活性Er3+离子的内4f能级跃迁几率。（2）将重掺n型硅（n+-Si）经干氧热氧化形成10 nm的氧化硅（SiOx,x≤2）层,以射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积ZnO:Er薄膜和Zr、Er共掺的ZnO[ZnO:（Zr,Er）]薄膜,制备了基于ZnO:Er/SiOx/n+-Si和ZnO:（Zr,Er）/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。在相同的注入电流下,基于5 at.%Zr共掺的ZnO:（Zr,Er）薄膜器件在可见光和1.54?m波段的EL强度上比基于ZnO:Er薄膜的器件分别要高50倍和5倍左右。分析指出:两种器件在发光时的载流子输运遵循缺陷辅助隧穿（TAT）导电机制,而它们的Er3+离子发光可归因于热电子碰撞激发。基于ZnO:（Zr,Er）薄膜的器件具有更强的Er3+离子发光的主要原因为:1.掺Zr会导致Zn空位以及部分替代Zn2+离子位,使部分“ErO6Zn6”单元转变成“ErO6Zn6-x”以及“ErO6Zn6-xZrx”单元,这样就使具有光学活性的Er3+离子所处的ErO6准八面体发生畸变而导致其晶格场对称性降低,进而增加了Er3+离子的内4f能级跃迁几率。2.透射电子显微镜能谱分析表明,基于ZnO:Er薄膜的发光器件中一部分Er3+离子在ZnO/SiOx界面处偏析,导致光学活性的Er3+离子减少,而在基于ZnO:（Zr,Er）薄膜的发光器件中没有发生明显的Er离子偏析。（3）在n+-Si上经干氧热氧化形成10 nm的SiOx（x≤2）层,利用射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积ZnO:Er薄膜和Ti、Er共掺的ZnO[ZnO:（Ti,Er）]薄膜,制备了基于ZnO:Er/SiOx/n+-Si和ZnO:（Ti,Er）/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。在相同注入电流下,基于5 at.%Ti共掺的ZnO:（Zr,Er）薄膜的器件在可见光和1.54?m波段的EL强度上比基于ZnO:Er薄膜的器件分别要高50倍和20倍左右。分析指出:两种器件在发光时的载流子传输遵循TAT导电机制,而它们的发光来源于热电子碰撞激发ZnO晶格中的Er3+离子。需要指出,共掺Ti增强器件电致发光的主要原因与上述共掺Zr的增强机制相似。（4）利用射频磁控溅射法在n+-Si上沉积掺?0.1 at.%Er的ZnO:Er薄膜,再旋涂一层PMMA薄膜,制备了Au/PMMA/ZnO:Er/n+-Si结构的金属-绝缘体-半导体（MIS）发光器件。器件在较低电压下表现为随机激射（RL）,而在较高电压下表现为ZnO的380 nm近带边自发辐射和Er3+离子可见发光。分析指出:器件在正向偏压足够但仍较低的情况下,在PMMA/ZnO:Er界面附近区域电子的准费米能级(EFn)与空穴的准费米能级(EFp)之差大于ZnO的带隙,即:EFn-EFp>Eg,满足受激辐射条件,从而产生光增益。在多晶ZnO:Er薄膜中,ZnO发出的近带边紫外光受到多重散射。在某些多重散射过程中,光增益可大于光损耗,从而产生RL;当器件被施以较大的正向偏压时,相当多的空穴被扫出PMMA/ZnO:Er界面附近的区域而进入薄膜内部,与从n+-Si漂移过来的电子复合。其中,直接复合导致ZnO近带边紫外发光;而依靠缺陷的间接复合通过能量传递激发出Er3+离子可见发光。（5）在n+-Si上经干氧热氧化形成10 nm的SiOx（x≤2）层,利用射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积掺Er的ZnGa2O4（ZnGa2O4:Er）薄膜,制备了基于ZnGa2O4:Er/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。器件在一定的正向偏压下,发出源于Er3+离子的可见光与1.54?m波段的近红外光。分析指出,器件发光来源于热电子直接碰撞激发ZnGa2O4晶格中的Er3+离子。在足够高的正向偏压下,n+-Si中的电子通过TAT机制进入SiOx的导带,在电场驱动下“跳入”ZnGa2O4的导带而成为热电子,这些热电子碰撞激发ZnGa2O4晶格中的Er3+离子,从而导致Er3+离子的特征发光。（注:这部分工作是在本论文主体工作基础上的延伸。）
沈浩[4]（2020）在《长发光寿命铒硅酸盐的制备及其光学性质》文中指出硅的间接带隙本质致使其发光效率很低,这使得用于硅基光电集成的通信波段的波导放大器及高效紧凑的光源充满挑战。硅基掺铒材料的发光波长是1.5μm,刚好对应于硅基光电集成中波导的最低损耗窗口,是解决以上难题的一个理想方案。但是,硅基掺铒材料中受固溶度的限制铒浓度一般小于1020 cm-3量级,这一铒浓度极大地限制了发光强度和光增益的提高。而以铒硅酸盐为代表的含铒化合物中铒离子作为组成元素,其浓度可以达到1022 cm-3量级,而且铒硅酸盐中所有的铒离子均具有光学活性,由此可见铒硅酸盐这样的含铒化合物在硅基光电集成的光源和波导放大中极具应用潜力。目前,铒硅酸盐材料受到发光寿命短和难以实现敏化这两个困扰,远达不到实用的要求,还需要进一步地优化。本文基于提高铒硅酸盐发光寿命和敏化发光强度这两大目标,系统地研究了如何通过优化样品微结构来提高铒离子发光寿命以及构建敏化剂与铒硅酸盐间高效的能量传递体系来敏化铒硅酸盐发光,取得了以下主要创新结果:（1）提出了一种降低铒离子之间相互作用减少浓度淬灭的策略来获取长发光寿命的铒化合物。研究了热处理温度、热处理气氛和铒浓度对镶嵌在氧化硅基质中硅酸铒纳米线光学性质的影响。通过同时降低缺陷密度和抑制铒离子间相互作用成功制备出了目前报道最长发光寿命的硅酸铒材料,其铒离子发光寿命高达844μs,浓度寿命积（LDP）也达到1.3x1019 s·cm-3。缺陷密度低归因于是薄膜中完全没有羟基残余、且其表面态和氧空位得到有效钝化和饱和;抑制铒离子间相互作用则是通过纳米材料中声子态密度（PDOS）的改变实现。此外,硅酸铒中强烈的上转换效应也由于离子间相互作用的降低得到抑制。（2）基于多孔硅框架成功制备出了硅酸铒多孔硅复合材料,实现了具备敏化效果的硅酸铒发光。研究了多孔硅腐蚀电流密度、腐蚀时间和硅片类型对敏化发光的影响。通过光谱和微结构分析证实多孔硅中的纳米晶作为敏化剂,而被敏化的Er3+来自硅酸铒和基质中。对比复合硅酸铒前后的结构,发现更均匀地包覆多孔硅表面可以进一步提高硅酸铒的敏化发光。变温光谱的研究指出样品中硅纳米晶向Er3+的能量传递是一个声子辅助的过程。（3）成功在掺铒富硅氧化硅薄膜中实现硅和硅氯酸铒两种纳米晶在很小范围析出,在基质内实现了半导体纳米晶向电介质纳米晶的不同颗粒间能量传递过程。研究表明,Er/Si比为10%时候硅氯酸铒敏化发光效果最优,这是由于该浓度下两种纳米晶的相对分布以及硅纳米晶自身发光均较好。研究了硅纳米晶和硅氯酸铒纳米晶的共振和非共振波长激光的功率依赖关系,发现薄膜内仍有大量硅氯酸铒纳米晶无法得到敏化发光以及大量硅纳米晶无法传递能量给硅氯酸铒纳米晶,敏化效果有待进一步加强。（4）研究了掺铒富硅氧化硅薄膜微结构和光学性质随热处理温度的演化。研究指出硅纳米晶近邻处的富铒团簇需要在1100℃及以上热处理才能结晶形成硅氯酸铒纳米晶,此时才能实现高效敏化发光。敏化发光与硅纳米晶自身发光及能量传递效率息息相关。随热处理温度提高至1100℃,硅纳米晶发光增强,继续升高温度发光红移且强度下降较多。900℃热处理样品由于硅纳米晶边上Er3+仍主要处于非晶基质中,距离比较近,敏化效率相对较高;随热处理温度升高,硅纳米晶边上硅氯酸铒结晶,颗粒间距离逐渐减小,能量传递效率提升。综合以上两点因素,所以1100℃热处理样品的敏化发光最佳。
李月波[5]（2020）在《掺铕碱土金属氟卤化物一维纳米结构的构筑与性质研究》文中研究说明碱土金属氟卤化物由于其声子能量低,是一种很有前景的发光基质材料。铕离子是重要的稀土发光离子之一,已对Eu2+/3+掺杂的纳米发光材料进行了广泛研究。目前,已采用水热法、沉淀法、热压烧结法和离子热合成法制备了Eu2+/3+掺杂碱土金属氟卤化物零维纳米材料,而Eu2+/3+掺杂碱土金属氟卤化物一维纳米材料鲜见报道。电纺技术因设备简单、易于实现、重复性好、产物多样化等优点,是一种制备一维纳米材料的有效方法之一。因此,采用电纺技术制备Eu2+/3+掺杂碱土金属氟卤化物一维纳米结构并深入研究其性能,是一个重要且有价值的研究课题。本论文中采用电纺技术与双坩埚氟卤化技术高效结合新技术构筑了Eu2+/3+掺杂碱土金属氟卤化物纳米纤维、空心纳米纤维和纳米带,以及新颖的管套线结构纳米纤维和带套带结构纳米带等一维纳米结构,并利用XRD、SEM、XPS和PL等技术对样品进行了表征,得到了一些有意义的结果。具体内容如下:1.利用电纺技术和双坩埚氟化技术制备了立方相的CaF2:Eu2+/3+纳米纤维、空心纳米纤维和纳米带。在276 nm和320 nm紫外光激发下,CaF2:Eu2+/3+一维纳米结构在385 nm处有较强的紫光发射,归因于Eu2+的4f65d1→8S7/2能级跃迁,在615 nm处有较强的红光发射,归因于Eu3+的5D0→7F2能级跃迁。通过调节铕离子浓度和煅烧温度,CaF2:Eu2+/3+一维纳米结构实现了白光发射和光色可调发光。2.通过电纺技术和双坩埚氟氯化技术制备了四方相的CaFCl:Eu2+/3+纳米纤维、空心纳米纤维以及纳米带,并研究了其结构、形貌和荧光性能。结果表明,Eu2+和Eu3+离子共存于CaFCl:Eu2+/3+一维纳米结构中。通过调节铕离子浓度,CaFCl:Eu2+/3+一维纳米结构实现了白光发射和光色可调发光。3.采用电纺技术和双坩埚氟卤化技术首次成功地制备了新颖的CaF2:9%Eu2+/3+@void@SiO2和CaFCl:7%Eu2+/3+@void@SiO2管套线结构纳米纤维,并研究了其结构、形貌和荧光性能。管套线结构纳米纤维拥有大的长径比,在传感器、生物医药、催化等领域有潜在的应用前景。4.利用电纺技术和双坩埚氟卤化技术首次成功地制备了新颖的CaF2:9%Eu2+/3+@void@SiO2和CaFCl:7%Eu2+/3+@void@SiO2带套带结构纳米带,这种制备工艺具有成本低,操作简单,不引入有机物等优点。所取得的成果对于制备其他特殊结构的一维纳米材料有重要的指导作用。
朱伟君[6]（2019）在《共掺杂对硅基掺铒二氧化钛薄膜发光器件的电致发光的增强效应》文中研究说明基于掺铒（Er）的半导体发光器件在过去的近二十年间一直备受瞩目。宽禁带氧化物n型半导体材料TiO2已在相关报道中被证实能够作为Er发光合适的基体。近年来,我们课题组实现了 ITO/TiO2:Er/SiO2/n+-Si多层结构和TO2:Er/p+-Si异质结结构LED的电致发光（EL）,其中TiO2:Er代表的是共掺Er的TiO2薄膜。然而,其中与Er相关的电致发光强度还有待进一步增强。本论文通过在TiO2基体中共掺特定杂质的策略,增强硅基TiO2:Er薄膜发光器件的Er电致发光。本论文取得的主要结果如下:（1）.利用射频溅射法在p+-Si衬底和经过1100℃热氧化5min的n+-Si衬底上分别沉积共掺Zr的TiO2:Er[TiO2:（Zr,Er）]薄膜,Zr的名义含量为2.5-7.5%。在p+-Si衬底上沉积的薄膜在O2气氛下650℃热处理2h,而在氧化的n+-Si衬底上沉积的薄膜在O2气氛800℃热处理1h。在此基础上,分别制备出TiO2:（Zr,Er）/p+-Si异质结和ITO/TiO2:（Zr,Er）/SiO2/n+-Si多层结构的器件。为了对比,还分别制备出TiO2:Er//p+-Si异质结和ITO/TiO2:Er/SiO2/n+-Si多层结构的器件。研究表明:Zr的掺入不会改变TiO2:Er薄膜的锐钛矿晶相。上述两种结构下,基于共掺5at%Zr的TiO2:（Zr,Er）薄膜的器件比基于TiO2:Er薄膜的器件具有明显更强的可见及近红外区域（～1540nm波段）的电致发光。分析表明:具有较大离子半径的Zr4+离子对TiO2晶格中Ii离子的替代会扭曲Er3+离子周围的晶体场,使其对称性进一步降低,增大了 Er3+离子的4f能级间的跃迁几率,从而增强了 Er相关的发光。（2）.利用射频溅射法在p+-Si衬底和经过1100℃热氧化5min的n+-Si衬底上分别沉积共掺Hf的TiO2:Er[TiO2:（Hf,Er）]薄膜,前者在O2气氛下65O℃C热处理2h,后者在02气氛下80O℃热处理1h,分别制备出TiO2:（Hf,Er）/p+-Si异质结和ITO/TiO2:（Hf,Er）/SiO2/n+-Si多层结构的器件。研究表明:与基于TiO2:Er薄膜的器件相比,在相同注入电流下,基于TiO2:（Hf,Er）薄膜的器件在可见及波长为～1540nm的近红外区的电致发光强度均得到明显提高。相关的增强发光机制与上述共掺Zr的相似。（3）.利用射频溅射法,以1100℃C下热氧化5min的n+-Si为衬底,沉积共掺Yb的TiO2:Er[TiO2:（Yb,Er）]薄膜于衬底上,然后在O2气氛下800℃热处理1h,制备出ITO/TiO2:（Yb,Er）/SiO2/n+-Si多层结构的器件。与基于TiO2:Er薄膜的器件相比,基于TiO2:（Yb,Er）薄膜的器件在可见及近红外区域的电致发光强度均得到显着的提高。研究表明:共掺Yb使TiO2:Er薄膜由锐钛矿相转变成为金红石相。分析指出:Er3+离子处在金红石相TiO2基体中时,其附近的晶体场对称性比处在锐钛相TiO2基体中时低。此外,具有较大半径的Yb3+离子对TiO2晶格中Ti离子的替代会进一步扭曲Er3+离子周围的晶体场。上述两方面的因素增大了 Er3+离子4f能级间的跃迁几率,从而增强了 Er相关的发光。
高宇晗[7]（2019）在《硅酸铒镶嵌氧化硅薄膜的制备及其光学性能的研究》文中研究表明硅基光电子是信息技术发展的重要方向之一,与大规模集成电路工艺相兼容的高效硅基光源已成为硅基光电子集成亟待解决的问题。由于体硅是间接带隙半导体,其发光效率很低。因此,在过去的十多年间,研究者开发了多种技术希望解决这一关键问题。在众多的解决方案中,掺铒硅基材料由于铒离子在1540 nm处的发光正好对应于石英光纤的最低损耗窗口,从而得到了广泛的关注。但是铒离子的激发截面较小,且在大部分硅基材料中的掺杂浓度较低,因此如何实现铒离子的高效发光是该方向研究中的关键问题,而将硅酸铒材料与敏化剂结合起来是解决铒离子高效发光的重要途径。本文系统地研究了硅酸铒的制备,晶型转变,不同晶型的晶体结构、发光性能,以及硅酸铒的敏化发光过程,取得了如下主要创新结果:（1）成功制备了具有不同晶型的硅酸铒薄膜,并在研究中发现了硅基薄膜中铒硅成分比例、热处理温度、热处理气氛对硅酸铒结晶及晶型转变的影响规律。实验指出,高浓度铒掺杂的氧化硅薄膜中硅酸铒的结晶温度约为1000℃。当薄膜中的铒硅成分比接近1:1时,形成的硅酸铒从低温到高温的晶型转变过程为由y-ErSi2O7转变为α-Er2Si2O7,再到β-Er2Si2O7。当薄膜中的铒硅成分比接近2:1时,形成的硅酸铒从低温到高温的晶型转变过程则为由X1-Er2SiO5转变为α-Er2Si2O7,再到β-Er2Si2O7。但是,薄膜成分偏离硅酸铒的化学计量比或在氧气气氛下热处理都会提高硅酸铒的晶型转变温度并减小薄膜中硅酸铒晶粒的尺寸。（2）研究指出了不同晶型的硅酸铒具有不同的发光性能,并在硅酸铒不同晶型的发光性能及其晶体结构信息之间建立起了可对应的联系,包括谱线位置、发光效率、发光寿命及温度淬灭效应。其中发光效率最高、发光寿命最长的是y-Er2Si2O7,其次是α-Er2Si2O7与β-Er2 Si2O7,发光寿命最短的是X1-Er2SiO5。另外,v-Er2Si2O7的温度淬灭效应明显低于α-Er2Si2O7。经过计算,y-Er2Si2O7、α-Er2Si2O7、β-Er2Si2O7、X1-Er2SiO5中的铒离子发光寿命-密度乘积比为3.1:1.5:1.3:1.2,该值的大小也代表了材料在1540 nm处的光放大能力。研究还指出,y-Er2Si2O7之所以拥有最高的发光效率、最长的发光寿命以及最低的温度淬灭效应,是因为其较大的光学活性铒离子数量、较大的铒离子间距与较好的对称性以及较强的Er-O键。（3）成功制备了非晶硅团簇与硅酸铒共镶嵌的氧化硅薄膜,并在研究中发现了纳米硅的形成受限于硅酸铒的结晶的规律。在热处理温度较低时,富硅硅酸铒薄膜中会析出大量硅纳米晶,但是当温度升高至接近硅酸铒的结晶温度时,硅纳米晶消失,硅酸铒结晶,从而形成了非晶硅团簇镶嵌的硅酸铒薄膜。若将热处理时间进一步延长,非晶硅团簇中仍然无法形成硅纳米晶,这主要是由于非晶硅团簇中硅纳米晶的形核受到了包覆其外的硅酸铒晶体与非晶硅界面的严重影响,使其形核功大大增加。（4）研究发现富硅硅酸铒薄膜中硅酸铒的敏化发光主要来源于薄膜中的非晶硅团簇及发光中心的敏化作用。热处理后,在非晶硅团簇镶嵌的硅酸铒薄膜中得到了硅酸铒的敏化发光,主要敏化剂为薄膜中的非晶硅团簇及发光中心。为了提高硅酸铒的敏化发光效果,实验利用新的两步热处理的方法,同时优化富硅硅酸铒薄膜的微结构、晶体质量、晶型组成以及敏化剂浓度等参数,并在经过1000℃30 min+1100℃30 min热处理的样品中得到了最佳的敏化发光强度。
傅乾毓[8]（2016）在《掺铒SiOx及硅酸铒薄膜的敏化发光研究》文中指出随微电子工业的迅猛发展,集成电路中晶体管集成度的不断提高,传统金属互连导致功耗增加、器件发热,传输延迟、信号层间串扰等一系列问题已经成为制微电子工业发展的瓶颈。用光子取代传统的电子作为信息载体的光互连被认为是一种有效的解决途径,而发展与当前集成电路制造工艺相兼容的高效硅基光源则是实现这一途径的关键。由于铒离子的红外发光正好对应光纤通讯的最小损耗窗口,且基于铒发光器件的制备工艺与标准CMOS工艺相兼容,使得掺铒硅基材料成为硅基光源的理想候选材料,引起了广泛的研究。本论文利用电子束蒸发法制备了不同铒掺杂浓度的富硅氧化硅薄膜（SROEr）,然后通过合适的热处理条件引入了稳定的发光中心,实现高效敏化铒离子发光,同时研究了铒离子发光的温度特性。进而,通过对比不同的热处理方式,优化了高浓度掺铒条件下薄膜的发光,并且得到了硅酸铒析出所需的条件。最后,研究了不同晶体结构硅酸铒的光学性能以及实现了硅酸铒的敏化发光。取得如下主要成果：（1）通过电子束蒸发法制备了低富硅量且含有大量发光中心的SROEr薄膜,随着热处理温度从500℃到900℃,发光中心不断演变,且均可以观察到铒离子的敏化发光,并在900℃热处理样品获得了最强的铒离子的发光。（2）通过比较铒离子的激发速率与掺杂浓度,半定量地证实了低温（<1100℃）热处理的掺铒富硅氧化硅薄膜中,具有原子尺度的发光中,心相对于纳米硅对于铒离子具有更高效的敏化作用。对900℃热处理样品进行了变温PL研究,证实了铒离子发光具有良好的温度稳定性,并且发光中心敏化铒离子是一个声子辅助的能量传递过程。（3）在1021cm-3量级的铒掺杂浓度下,提高快速热处理温度可以提高光学活性铒离子的浓度。快速热处理相对于常规热处理可以在薄膜中保留更多的发光中心,有助于高浓度掺铒富硅氧化硅薄膜中铒离子的发光。而常规热处理2小时则导致掺铒浓度为2.0×1021cm-3的薄膜中析出晶态的硅酸铒（Er2Si207）,并且纳米硅析出在其中起到诱导作用。（4）通过电子束蒸发法制备了层状硅酸铒Er2Si2O7,在1100℃和1150℃热处理温度下分别为y相和α相。通过分析两种晶相硅酸铒的光学性质,发现y-Er2Si207光学性质要优于(（?）-Er2Si2O7。（5）相比于不含有Si薄层的硅酸铒样品,薄膜制备过程中引入Si薄层显着增强了硅酸铒中Er3+的发光,这表明Si薄层的引入对硅酸铒的发光起到了明显的敏化作用。但薄膜中铒浓度降低抑制了硅酸铒结晶层的形成,且导致了薄膜中形成α-Er2Si2O7,不利于硅酸铒的敏化发光。
吕春燕[9]（2016）在《基于稀土掺杂的高k氧化物薄膜的硅基电致发光器件》文中研究表明硅是间接禁带半导体,室温下发光效率很低,这严重限制了硅基光电集成技术的发展。因此,需要利用其它发光材料制备用于硅基光电集成的光源。稀土离子具有特殊的电子层结构,其发光具有谱带窄、色纯度高、受外界环境影响极小等优点,因而实现硅基稀土发光是探索硅基光电集成所需光源的途径之一。高效的稀土发光需要合适的基体材料,而近年来高介电常数（k）氧化物已被证明是较为理想的稀土发光基质材料。因此,若采用与集成电路制造兼容的工艺在硅基上实现稀土掺杂的高k氧化物薄膜的电致发光,将为硅基发光器件的研究开辟新的领域。本文详细研究了以未掺杂的、以及不同稀土离子掺杂的CeO2、ZrO2薄膜为发光层的硅基金属-氧化物-半导体（MOS）器件的电致发光及其物理机制,取得如下主要创新成果：（1）采用射频磁控溅射法,在重掺p型硅（p+-Si）衬底上沉积CeO2薄膜,并在不同温度下进行热处理。在此基础上,制备了结构为ITO/CeO2/p+-Si的MOS器件。在较低（<10 V）的正向偏压下,实现了该器件在紫外及可见光区的电致发光。研究发现基于550℃热处理的薄膜的器件在发光强度上优于基于450℃热处理的薄膜的器件,这是由于550℃热处理的CeO2薄膜含有更多的氧空位及Ce3+离子。结合器件的载流子输运特性和器件的能带结构图,阐明了器件的电致发光机理,即：在足够高的正向偏压下,电子和空穴注入到CeO2中,并分别被俘获在氧空位相关的缺陷能级及与Ce3+离子相关的Ce 4f1能带。氧空位相关的不同能级上的电子与Ce 4f1能带中的空穴发生辐射复合,导致了不同波长的发光。（2）利用射频磁控溅射法,在重掺n型硅（n+-Si）衬底上沉积掺Er的CeO2（CeO2:Er）薄膜,并在不同温度下进行热处理。在此基础上,制备了结构为ITO/CeO2:Er/n+-Si的MOS器件,实现了该器件在较低的正向或反向偏压（～7V）下源自Er3+离子的可见区及红外区（～1530 nm）的电致发光。研究发现：与基于700 ℃热处理的CeO2:Er薄膜的器件相比,基于900℃热处理的CeO2:Er薄膜的器件的电致发光更强,这是由于更高温度的热处理能够激活更多的Er3+离子,且能减少CeO2:Er薄膜中非辐射复合中心。分析指出：在一定的正向或反向偏压下,电子分别从n+-Si或ITO通过缺陷辅助隧穿进入CeO2导带,并在电场的加速下成为“热电子”,进而碰撞激发CeO2基质中的Er3+离子,随后的退激发产生特征的可见及近红外发光。（3）利用射频磁控溅射法,在p+-Si衬底上沉积掺Eu的CeO2 （CeO2:Eu）薄膜,并在不同温度下进行热处理。在此基础上,制备了结构为ITO/CeO2:Eu/p+-Si的MOS器件。研究发现：该MOS器件的电致发光性能与CeO2:Eu薄膜的热处理温度密切相关,这在本质上是由器件的载流子输运机制所决定的。基于400℃热处理的CeO2：Eu薄膜的MOS器件的载流子输运遵循Poole-Frenkel （P-F）发射机制,从ITO电极注入到CeO2基体中的电子（占据氧空位相关能级）与从p+-si注入到CeO2基体中的空穴（处在Ce 4f1能带中）发生辐射复合,产生宽带的可见发光。基于800℃热处理的CeO2:Eu薄膜的MOS器件的载流子输运遵循缺陷辅助隧穿（TAT）机制,电子从ITO电极依靠TAT机制注入到CeO2导带中,在电场加速下成为热电子,进而碰撞激发Eu3+离子,随后的退激发产生单色性相当好的590 nm发光。基于600℃热处理的CeO2:Eu薄膜的MOS器件的载流子输运受P-F和TAT混合的机制支配,因此在电致发光性能上表现为宽带的可见发光与尖锐的590 nm发光共存。（4）采用射频磁控溅射法,在p+-si衬底上分别沉积末掺杂和稀土掺杂的ZrO2（ZrO2:RE, RE=Er、Eu）薄膜,并在不同条件下进行热处理。在此基础上,制备了结构为ITO/ZrO2/p+-si和ITO/ZrO2:RE/p+-Si的MOS器件。研究表明：基于真空热处理的ZrO2薄膜的MOS器件比基于氧气氛下热处理的ZrO2薄膜的MOS器件具有更强的电致发光,这是由于真空热处理的ZrO2薄膜中含有更多氧空位和Zr3+离子。分析认为,在一定的正向偏压下,电子和空穴分别从ITO和p+-Si注入到ZrO2中,并分别被氧空位相关的缺陷（F+、AOD+中心）及与Zr3+离子相关的缺陷捕获,当这些电子和空穴发生辐射复合时,产生中心峰位位于-445和545 nm的宽带发光。遗憾的是,基于ZrO2:RE薄膜的MOS器件的电致发光只表现出源于ZrO2基体中缺陷的宽带发光,未出现与稀土离子相关的特征发光。通过研究器件的载流子输运特性,认为这是因为载流子输运机制是缺陷辅助的P-F机制,在该机制下电子不能被加速为能碰撞激发稀土离子的热电子。
朱辰[10]（2016）在《基于含三价稀土离子的氧化物薄膜的硅基电致发光器件》文中研究指明众所周知,作为微电子工业基础材料的硅是一种间接带隙半导体,发光效率非常低,这严重限制了硅基光电集成技术的发展。因此,需要利用其它发光材料制备用于硅基光电集成的光源。稀土离子具有特殊的电子结构,其发光具有色纯度高、稳定性好、受基体和外界环境影响小等特点,这使得人们以很大的热情研究稀土离子发光。稀土离子的有效激发通常需要适当的基体材料,而氧化物便是相当理想的基体材料,其中包括氧化物半导体。稀土掺杂的氧化物薄膜的制备工艺与集成电路制造工艺相兼容,因此,实现硅基稀土掺杂氧化物薄膜电致发光器件,对于拓宽稀土离子发光的应用范围和发展硅基光电集成所需的光源具有重要意义。本文详细研究了以掺入不同稀土离子的TiO2薄膜为发光层的硅基发光器件的电致发光及其物理机制。此外,还制备了禁带宽度相对较小（属于半导体范畴）的Tb4O7薄膜为发光层的MOS器件,实现了Tb3+离子的特征电致发光。本文取得的主要创新成果如下：（1）利用射频溅射法,在重掺p型硅片（p+-Si）上沉积Eu含量不同（0.8%和1.2%）的TiO2 （TiO2:Eu）薄膜,随后进行550或650 ℃的热处理。在此基础上,制备了基于TiO2:Eu/p+-Si异质结的器件,实现其电致发光。研究发现,与Eu3+相关的红色发光是由TiO2基体中的氧空位作为敏化中心向邻近的Eu3+离子传递的能量所激发的,而该过程减弱了与氧空位相关的可见发光。TiO2薄膜中更高的Eu含量和TiO2:Eu薄膜的更高热处理温度均能够促进从TiO2基体向Eu3+离子的能量传递。因此,通过提高TiO2薄膜中的Eu含量和TiO2：Eu薄膜的热处理温度,可以使器件的电致发光从氧空位相关的发光为主转变为与Eu相关的发光为主,从而展现出不同的发光颜色。（2）利用射频溅射法,在p+-Si上沉积不同Tm含量的TiO2薄膜,随后进行氧气氛下650℃热处理。在此基础上,制备基于TiO2:Tm/p+-Si异质结的器件,实现了源自TiO2基体的可见发光和源自Tm3+离子的近红外电致发光。研究发现,基于TiO2：Tm（0.9%）薄膜的器件发射出与Tm3+离子相关的～800 nm发光,同时与TiO2基体相关的可见发光显着减弱,表明与Tm3+相关的发光是由TiO2基体向Tm3+离子传递的能量激发的。随着TiO2：Tm薄膜中的Tm含量的增加,上述可见和近红外发光均显着增强,可归因于掺入更高含量的Tm3+在TiO2基体中引入了更多氧空位。此外,在TiO2:Tm（1.6%）薄膜中共掺F后,器件的可见和近红外发光被完全抑制。由于离子半径相近,掺入的F-离子倾向于占据氧空位的位置。这从侧面证实了TiO2基体与Tm3+离子之间的能量传递是通过氧空位作为敏化中心进行的。（3）利用射频溅射法,在p+-Si上沉积共掺Fe和Er的Ti02[Ti02:（Fe,Er）]薄膜,随后进行氧气氛下550℃热处理。在此基础上,制备了基于Ti02:（Fe, Er）/p+一Si异质结的器件。在正向偏压下,该器件仅发射出与Er3+离子相关的～1540nm近红外光。研究表明,共掺Fe抑制了与Er3+离子和TiO2基体中的氧空位相关的可见发光,而与Er3+离子相关的～1540 nm发光被一定程度地增强。Fe杂质在TiO2禁带中引入能级,作为电子和空穴的复合中心。载流子通过与Fe相关的能级辅助的间接复合所释放的能量仅能激发电子从Er3+离子的基态跃迁到次低的激发态,在随后的退激发过程中,仅发射出～1540 nm的近红外发光。（4）在重掺n型硅片（n+-Si）上先通过干法热氧化形成～10 nm的SiO2薄膜,然后利用射频溅射法沉积掺入不同稀土离子的TiO2（TiO2:RE,RE=Eu、Er、Tm或Nd）薄膜,随后进行氧气氛下700℃热处理。在此基础上,制备了ITO/TiO2:RE/SiO2/Si结构的器件。在低于10 V的直流偏压下,实现了该类器件的红色、绿色、蓝色和近红外的电致发光,它们源自于TiO2薄膜中的各种稀土离子受碰撞激发后的自发辐射。分析指出,当在ITO电极上施加足够高的正向电压时,n+-Si中的电子通过缺陷辅助隧穿机制进入SiO2层的导带,在电场驱动下,电子落入Ti02：RE层的导带,获得了相当于SiO2与TiO2导带势能差的能量（～4 eV）,从而成为热电子。这些热电子碰撞激发TiO2薄膜中的RE3+离子,从而导致RE3+离子的特征发光。（5）利用射频溅射法,分别在重掺磷和重掺硼的硅衬底（n+-Si和p+-Si）上沉积Tb4O7薄膜,随后进行氩气氛下900℃热处理。在此基础上,制备以Tb4O7薄膜为发光层的MOS器件,实现了源自Tb3+离子内4f跃迁的绿色电致发光,其开启电压低于10 V。通过分析器件的电流-电压特性和电致发光谱,指出n+-Si（或p+～Si）中的电子（空穴）通过缺陷辅助隧穿机制进入Tb4O7的导带（价带）,并在电场作用下加速,形成热电子（空穴）,它们碰撞激发Tb4O7薄膜中固有的Tb3+离子,从而导致Tb3+离子的特征绿色发光。
二、SiO_2:Er和Si_xO_2:Er薄膜室温Er~(3+)1.54μm波长的电致发光（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、SiO_2:Er和Si_xO_2:Er薄膜室温Er~(3+)1.54μm波长的电致发光（论文提纲范文）
（1）几种稀土卤代钙钛矿及氟化物发光材料的制备及应用探索（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钙钛矿量子点的简介 |
| 1.2.1 钙钛矿量子点的分类 |
| 1.2.2 钙钛矿量子点的光学特性 |
| 1.2.3 钙钛矿量子点的合成方法 |
| 1.2.4 钙钛矿量子点的LED应用 |
| 1.3 钙钛矿量子点的稳定性提升策略 |
| 1.3.1 表面工程 |
| 1.3.2 基质封装 |
| 1.3.3 离子掺杂 |
| 1.4 稀土离子掺杂发光材料的光学性质及应用 |
| 1.4.1 稀土离子的发光特性 |
| 1.4.2 稀土离子掺杂发光材料的光学性质 |
| 1.4.3 稀土离子掺杂发光材料的发光调控 |
| 1.4.4 稀土离子掺杂金属卤代钙钛矿的光学性质 |
| 1.4.5 稀土离子掺杂发光材料的应用 |
| 1.5 本文的选题依据和研究内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 主要化学试剂 |
| 2.2 样品分析测试仪器 |
| 第3章 溶胶-凝胶法合成Cs_4PbBr_6/CsPbBr_3@Ta_2O_5核/壳微晶 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 DMF前驱体溶液的制备 |
| 3.2.2 Cs_4PbBr_6/CsPbBr_3微晶的合成 |
| 3.2.3 Cs_4PbBr_6/CsPbBr_3@Ta_2O_5微晶的合成 |
| 3.2.4 样品的荧光光谱与荧光寿命的测试 |
| 3.2.5 LED器件的制备和封装测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 LASR法合成Cs_4PbBr_6/CsPbBr_3微晶的性质研究 |
| 3.3.2 溶胶-凝胶法合成Cs_4PbBr_6/CsPbBr_3@Ta_2O_5微晶的性质研究 |
| 3.3.3 Cs_4PbBr_6/CsPbBr_3@Ta_2O_5的稳定性及LED应用 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 Yb~(3+)-Mn~(2+)双聚体提高CsPbCl_3:Yb~(3+)/Mn~(2+)发光特性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 油酸铯溶液的制备 |
| 4.2.2 CsPbCl_3:Yb~(3+)/Mn~(2+)纳米晶的合成 |
| 4.2.3 样品的荧光光谱与荧光寿命的测试 |
| 4.2.4 LED器件的制备和封装测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 CsPbCl_3:Yb~(3+)/Mn~(2+)纳米晶的合成和表征分析 |
| 4.3.2 CsPbCl_3:Yb~(3+)/Mn~(2+)纳米晶的光学性质 |
| 4.3.3 CsPbCl_3:Yb~(3+)/Mn~(2+)纳米晶的发光机理 |
| 4.3.4 CsPbCl_3:Yb~(3+)/Mn~(2+)纳米晶的稳定性及LED应用 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 Cs_2AgBiCl_6:Yb~(3+)/Ln~(3+)双钙钛矿纳米晶多模式发光特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 Cs_2AgBiCl_6:Yb~(3+)/Ln~(3+)纳米晶的合成 |
| 5.2.2 Cs_2AgBiCl_6:Yb~(3+)/Ln~(3+)纳米晶的纯化 |
| 5.2.3 Cs_2AgInCl_6:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的合成 |
| 5.2.4 样品的荧光光谱与荧光寿命的测试 |
| 5.2.5 pc-LED器件的制备和封装测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 样品的合成和表征分析 |
| 5.3.2 样品的上转换发光性质 |
| 5.3.3 样品的下转换发光性质 |
| 5.3.4 样品的稳定性及其光学应用 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 Ga~(3+)掺杂NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)上转换发光及温度传感性质 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 Ga~(3+)离子共掺杂的NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)的合成 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 晶相、形貌的表征分析 |
| 6.3.2 上转换发光性质 |
| 6.3.3 温度传感性质 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（2）稀土掺杂硅基Tb2O3红外电致发光器件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 硅基光电子学 |
| 1.1.1 硅基光电子学的研究背景 |
| 1.1.2 硅基光电子学的发展现状 |
| 1.2 硅基光源 |
| 1.2.1 纳米硅量子点发光 |
| 1.2.2 Ⅲ-Ⅴ族硅基混合集成激光器 |
| 1.2.3 硅基锗材料 |
| 1.2.4 硅中缺陷发光 |
| 1.2.5 稀土离子掺杂 |
| 1.3 论文的研究意义和研究内容 |
| 2 样品的制备与表征 |
| 2.1 样品的制备 |
| 2.1.1 硅片的清洗 |
| 2.1.2 薄膜的制备 |
| 2.1.3 薄膜的热处理 |
| 2.2 样品的表征 |
| 2.2.1 膜厚测量 |
| 2.2.2 物相分析 |
| 2.2.3 形貌分析 |
| 2.2.4 电致发光分析 |
| 3 Tb_2O_3:Er电致发光器件的制备及性能研究 |
| 3.1 Tb_2O_3:Er电致发光器件的制备及发光机理研究 |
| 3.1.1 Tb_2O_3:Er电致发光器件的制备 |
| 3.1.2 Tb_2O_3:Er电致发光器件发光机理研究 |
| 3.2 Tb_2O_3:Er电致发光器件性能的改善 |
| 3.2.1 掺杂浓度对器件性能的影响 |
| 3.2.2 退火温度对器件性能的影响 |
| 3.2.3 退火时间对器件性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 Tb_2O_3:Yb电致发光器件的制备及性能研究 |
| 4.1 Tb_2O_3:Yb电致发光器件的制备及发光机理研究 |
| 4.1.1 Tb_2O_3:Yb电致发光器件的制备 |
| 4.1.2 Tb_2O_3:Yb电致发光器件发光机理研究 |
| 4.2 Tb_2O_3:Yb电致发光器件性能的改善 |
| 4.2.1 掺杂浓度对器件性能的影响 |
| 4.2.2 退火温度对器件性能的影响 |
| 4.2.3 退火时间对器件性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土Er离子的基本性质 |
| 2.3 ZnO的基本性质 |
| 2.4 稀土Er离子掺杂发光材料研究进展 |
| 2.4.1 稀土Er离子掺杂Si基发光材料 |
| 2.4.2 稀土Er离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族发光材料 |
| 2.4.3 稀土Er离子掺杂TiO_2发光材料 |
| 2.4.4 稀土Er离子掺杂ZnO发光材料 |
| 第三章 材料和器件的制备方法及表征 |
| 3.1 材料和器件的制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射设备 |
| 3.1.2 热处理设备 |
| 3.1.3 旋涂设备 |
| 3.2 材料和器件的制备工艺 |
| 3.2.1 衬底准备 |
| 3.2.2 发光层薄膜制备 |
| 3.2.3 电极制备 |
| 3.3 材料和器件测试设备 |
| 3.3.1 薄膜晶体结构、形貌和组成成分的表征仪器 |
| 3.3.2 光学性能测试设备 |
| 3.3.3 电学性能测试设备 |
| 第四章 ZnO:Er/n-Si同型异质结薄膜器件的电致发光:F共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 共掺F的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 4.3 共掺F的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 4.4 共掺F对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 ZnO:Er/SiO_x/n~+-Si薄膜器件的电致发光:Zr共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 共掺Zr的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 5.3 共掺Zr的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 5.4 共掺Zr对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 ZnO:Er/SiO_x/n~+-Si薄膜器件的电致发光:Ti共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 共掺Ti的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 6.3 共掺Ti的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 6.4 共掺Ti对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 硅基氧化锌掺铒薄膜MIS器件从随机激射到铒的电致发光的转变 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 氧化锌掺铒薄膜MIS器件的制备 |
| 7.3 氧化锌掺铒薄膜的表征 |
| 7.4 硅基氧化锌掺铒薄膜MIS器件的电致发光 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的电致发光 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的制备 |
| 8.3 镓酸锌掺铒薄膜的表征 |
| 8.4 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的电致发光 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（4）长发光寿命铒硅酸盐的制备及其光学性质（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 从掺杂到化合物 |
| 2.2.1 铒离子的光电性质 |
| 2.2.2 掺铒材料 |
| 2.2.3 硅酸铒等铒化合物 |
| 2.3 硅酸铒的发光寿命 |
| 2.3.1 寿命浓度积 |
| 2.3.2 硅酸铒寿命短的原因 |
| 2.3.3 如何提高硅酸铒寿命 |
| 2.4 硅酸铒敏化发光 |
| 2.4.1 铒离子的敏化发光 |
| 2.4.2 敏化硅酸铒发光 |
| 2.4.3 多孔硅光学性质 |
| 2.4.4 颗粒间能量传递 |
| 2.5 存在的主要问题 |
| 第三章 样品的制备和研究方法 |
| 3.1 材料制备设备 |
| 3.1.1 旋涂仪 |
| 3.1.2 电化学腐蚀机 |
| 3.1.3 快速热处理炉 |
| 3.1.4 管式热处理炉 |
| 3.2 材料表征方法 |
| 3.2.1 X射线多晶衍射仪 |
| 3.2.2 傅里叶红外光谱仪 |
| 3.2.3 扫描电子显微镜 |
| 3.2.4 透射电子显微镜 |
| 3.2.5 稳态/瞬态荧光光谱 |
| 第四章 长寿命硅酸铒薄膜结构和光学性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 样品表征 |
| 4.3 实验结果和讨论 |
| 4.3.1 热处理条件对结构和性质影响 |
| 4.3.2 铒浓度对结构和性质影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于多孔硅框架的敏化硅酸铒发光 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 样品表征 |
| 5.3 实验结果和讨论 |
| 5.3.1 多孔硅形貌及发光 |
| 5.3.2 多孔硅复合铒后结构和性质 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 硅和硅氯酸铒纳米晶颗粒之间能量传递 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 样品制备 |
| 6.2.2 样品表征 |
| 6.3 实验结果和讨论 |
| 6.3.1 薄膜微结构和物相的变化 |
| 6.3.2 敏化剂的发光 |
| 6.3.3 硅氯酸铒的敏化发光 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 高浓度掺铒富硅氧化硅薄膜微结构与敏化发光 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验 |
| 7.2.1 样品制备 |
| 7.2.2 样品表征 |
| 7.3 实验结果和讨论 |
| 7.3.1 薄膜中物相和微结构随热处理温度演化 |
| 7.3.2 敏化铒发光随热处理温度的演化 |
| 7.3.3 敏化剂发光随热处理温度演化 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它研究成果 |
（5）掺铕碱土金属氟卤化物一维纳米结构的构筑与性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 稀土发光材料的研究进展 |
| 1.1.1 稀土概述 |
| 1.1.2 稀土发光材料的制备方法 |
| 1.2 Eu~(2+/3+)掺杂发光材料的研究进展 |
| 1.3 稀土掺杂碱土金属氟卤化物纳米材料的研究进展 |
| 1.3.1 水热法 |
| 1.3.2 共沉淀法 |
| 1.3.3 热压分解法 |
| 1.3.4 修饰法 |
| 1.3.5 溶胶凝胶法 |
| 1.3.6 喷雾干燥法 |
| 1.3.7 静电纺丝法 |
| 1.4 静电纺丝技术研究进展 |
| 1.4.1 静电纺丝的简介 |
| 1.4.2 静电纺丝的发展 |
| 1.4.3 静电纺丝的影响因素 |
| 1.5 本论文研究的目的和意义 |
| 第2章 化学试剂、仪器及表征方法 |
| 2.1 主要化学试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.3.3 荧光光谱分析 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 第3章 CaF_2:Eu~(2+/3+)纳米纤维、空心纳米纤维和纳米带的构筑、结构及发光特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 CaF_2:x%Eu~(2+/3+)纳米纤维的制备 |
| 3.2.2 CaF_2:9%Eu~(2+/3+)空心纳米纤维的制备 |
| 3.2.3 CaF_2:9%Eu~(2+/3+)纳米带的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 3.3.2 结构形貌和元素分析 |
| 3.3.3 荧光分析 |
| 3.3.4 CaF_2:Eu~(2+/3+)纳米纤维,空心纳米纤维和纳米带的形成机理 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 CaFCl:Eu~(2+/3+)一维纳米结构的制备、结构与荧光性能研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 CaFCl:x%Eu~(2+/3+)纳米纤维的制备 |
| 4.2.2 CaFCl:7%Eu~(2+/3+)空心纳米纤维的制备 |
| 4.2.3 CaFCl:7%Eu~(2+/3+)纳米带的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 4.3.2 结构形貌和元素分析 |
| 4.3.3 荧光分析 |
| 4.3.4 CaFCl:Eu~(2+/3+)纳米纤维、空心纳米纤维和纳米带的形成机理 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 CaF_2:9%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2和CaFCl:7%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2管套线结构纳米纤维的构筑、结构与特性研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 CaF_2:9%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2管套线结构纳米纤维的制备 |
| 5.2.2 CaFCl:7%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2管套线结构纳米纤维的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 5.3.2 形貌和结构分析 |
| 5.3.3 荧光分析 |
| 5.3.4 管套线结构纳米纤维的形成机理 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 CaF_2:9%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2和CaFCl:7%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2带套带结构纳米带的合成与表征 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 CaF_2:9%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2带套带结构纳米带的制备 |
| 6.2.2 CaFCl:7%Eu~(2+/3+)@void@SiO_2带套带结构纳米带的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
| 6.3.2 形貌和结构分析 |
| 6.3.3 荧光分析 |
| 6.3.4 带套带结构纳米带的形成机理 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论与创新点 |
| 7.1.1 结论 |
| 7.1.2 创新点 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（6）共掺杂对硅基掺铒二氧化钛薄膜发光器件的电致发光的增强效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Er的基本性质和光学性能 |
| 2.2.1 Er的基本性质 |
| 2.2.2 Er的发光特性 |
| 2.3 Er掺杂TiO_2基体的发光材料 |
| 2.3.1 TiO_2的基本性质和光学性能 |
| 2.3.2 Er掺杂TiO_2发光性能的研究进展 |
| 第三章 材料和器件的制备及表征 |
| 3.1 制备材料和器件的设备 |
| 3.1.1 溅射设备 |
| 3.1.3 热处理设备 |
| 3.2 制备材料和器件的工艺流程 |
| 3.2.1 衬底准备 |
| 3.2.2 发光层薄膜的制备 |
| 3.2.3 制备器件电极的工艺流程 |
| 3.3 测试和表征薄膜及器件相关性能的设备 |
| 3.3.1 薄膜的组成、结构和微观形貌的表征设备 |
| 3.3.2 薄膜和器件的光学性能测试设备 |
| 3.3.3 器件的电学性能的测试 |
| 第四章 共掺Zr对TiO_2:Er薄膜发光器件的电致发光的增强效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ITO/TiO_2:(Zr,Er)/SiO_2/n~+-Si和TiO_2:(Zr, Er)/p~+-Si异质结结构器件的制备 |
| 4.3 热处理后的各种薄膜的表征 |
| 4.4 热处理后TiO_2:Er和TiO_2:(Zr,Er)薄膜的光致发光 |
| 4.5 Zr共掺对TiO_2:Er/p+-Si异质结器件电致发光的影响 |
| 4.6 Zr共掺对基于ITO/TiO_2:Er/SiO_2/n~+-Si多层结构器件电致发光的影响 |
| 4.7 多层结构器件和异质结结构器件的J-V特性及共掺Zr的电致发光增强机理 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 共掺Hf对TiO_2:Er薄膜发光器件的电致发光的增强效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 制备ITO/TiO_2:(Hf,Er)/SiO_2/n~+-Si和TO_2:(Hf,Er)/p~+- Si异质结结构器件的工艺流程 |
| 5.3 热处理后的各种薄膜的表征 |
| 5.4 热处理后TiO_2:Er和TiO_2:(Hf,Er)薄膜的发光性能 |
| 5.5 多层结构器件和异质结结构器件的发光机理及共掺Hf的电致发光增强机理 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 共掺Yb对TiO_2:Er薄膜发光器件的电致发光的增强效应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 制备ITO/TiO_2(Yb,Er)/SiO_2/n~+-Si多层结构器件的工艺流程 |
| 6.3 热处理后各种薄膜的表征 |
| 6.4 热处理后TiO_2:Er和TiO_2:(Yb,Er)薄膜的发光性能 |
| 6.7 ITO/TiO_2:(Yb,Er)/SiO_2/n~+-Si多层结构器件的J-V特性及电致发光增强机理 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的论文和取得的其他研究成果 |
（7）硅酸铒镶嵌氧化硅薄膜的制备及其光学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 硅基光电子学的背景与意义 |
| 2.2 硅基光源的研究进展 |
| 2.2.1 多孔硅发光 |
| 2.2.2 纳米硅的发光 |
| 2.2.3 硅中缺陷发光 |
| 2.2.4 位错环增强硅pn结发光 |
| 2.2.5 锗能带调控 |
| 2.2.6 硅基Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体混合激光器 |
| 2.2.7 硅拉曼激光器 |
| 2.2.8 铒掺杂硅基发光材料 |
| 2.3 存在的主要问题 |
| 第三章 样品的制备与表征 |
| 3.1 材料制备设备 |
| 3.1.1 电子束蒸发 |
| 3.1.2 射频溅射 |
| 3.1.3 热处理设备 |
| 3.2 材料表征方法 |
| 3.2.1 卢瑟福背散射 |
| 3.2.2 X射线多晶衍射仪 |
| 3.2.3 拉曼光谱 |
| 3.2.4 稳态/瞬态荧光光谱 |
| 3.2.5 透射电子显微镜 |
| 第四章 硅酸铒薄膜的制备及结构分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 样品表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 无富硅硅酸铒薄膜 |
| 4.3.2 富硅硅酸铒薄膜 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 硅酸铒的晶型转变 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 样品表征 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 热处理温度的影响 |
| 5.3.2 薄膜成分的影响 |
| 5.3.3 热处理气氛的影响 |
| 5.3.4 硅酸铒不同晶型的晶体结构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 硅酸铒不同晶型的发光性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验 |
| 6.2.1 样品制备 |
| 6.2.2 样品表征 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 硅酸铒的拉曼光谱 |
| 6.3.2 硅酸铒的发光性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 硅酸铒的敏化发光 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验 |
| 7.2.1 样品制备 |
| 7.2.2 样品表征 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 硅酸铒的敏化发光 |
| 7.3.2 热处理工艺对硅酸铒敏化发光的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）掺铒SiOx及硅酸铒薄膜的敏化发光研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 硅基光电子学的提出及意义 |
| 2.1.1 微电子工业的发展与挑战 |
| 2.1.2 硅基光电子学 |
| 2.2 硅基光源的研究进展 |
| 2.2.1 体硅的光学性质 |
| 2.2.2 硅基光源的主要研究方向 |
| 2.3 铒掺杂硅基发光体系的研究进展 |
| 2.3.1 稀土的光学性质 |
| 2.3.2 单晶硅掺铒 |
| 2.3.3 富硅氧化硅/氮化硅掺铒 |
| 2.4 硅酸铒薄膜发光的研究 |
| 2.5 本论文的研究目的及意义 |
| 第三章 材料制备与测试设备 |
| 3.1 样品的制备方法与设备 |
| 3.1.1 衬底硅片的清洗 |
| 3.1.2 电子束蒸发 |
| 3.1.3 热处理设备 |
| 3.2 样品的测试设备 |
| 3.2.1 卢瑟福背散射 |
| 3.2.2 X射线多晶衍射仪 |
| 3.2.3 傅立叶红外吸收光谱 |
| 3.2.4 透射电镜 |
| 3.2.5 光学性能表征 |
| 第四章 SROEr薄膜中发光中心对Er~(3+)的敏化作用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 性能测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 薄膜成分分析 |
| 4.3.2 热处理温度对SROEr薄膜结构及光学性能的影响 |
| 4.3.3 发光中心对Er~(3+)的敏化作用研究 |
| 4.3.4 变温PL研究和能量传递机制的讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热处理方式对高浓度掺铒SRO薄膜光学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 性能测试 |
| 5.3 结果讨论与分析 |
| 5.3.1 薄膜成分分析 |
| 5.3.2 快速热处理对薄膜发光的影响 |
| 5.3.3 常规热处理对薄膜发光的影响 |
| 5.3.4 不同热处理方式影响Er~(3+)光致发光的原因分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 硅酸铒薄膜的制备及其敏化发光研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 样品制备 |
| 6.2.2 性能测试 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 薄膜的成分分析 |
| 6.3.2 热处理温度对硅酸铒薄膜结构和光学性能的影响 |
| 6.3.3 Si薄层的引入对硅酸铒薄膜结构和光学性能的影响 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
（9）基于稀土掺杂的高k氧化物薄膜的硅基电致发光器件（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土发光材料的研究进展 |
| 2.2.1 稀土的基本性质 |
| 2.2.2 基于稀土掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的器件的电致发光 |
| 2.2.3 基于稀土掺杂硅基材料的器件的电致发光 |
| 2.2.4 基于稀土掺杂氧化物半导体材料的器件的电致发光 |
| 2.2.5 基于稀土掺杂其它基质材料的器件的电致发光 |
| 2.3 CeO_2体系的发光性能研究 |
| 2.3.1 CeO_2的基本性质及主要应用简介 |
| 2.3.2 纯CeO_2体系发光性能研究进展 |
| 2.3.3 稀土掺杂CeO_2体系发光性能研究进展 |
| 2.4 ZrO_2体系的发光性能研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 材料和器件的制备方法及表征 |
| 3.1 材料和器件的制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射设备 |
| 3.1.2 热处理设备 |
| 3.2 材料和器件的制备工艺 |
| 3.2.1 衬底的准备 |
| 3.2.2 发光层薄膜的制备 |
| 3.2.3 电极的制备 |
| 3.3 材料和器件性能的表征方法及设备 |
| 3.3.1 薄膜厚度、表面形貌和晶体结构、组成的表征 |
| 3.3.2 薄膜和器件的光学性能 |
| 3.3.3 器件的电学性能 |
| 第四章 基于CeO_2薄膜的硅基MOS结构器件的紫外-可见电致发光 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CeO_2薄膜及其构成的MOS器件的制备 |
| 4.3 CeO_2薄膜物理性质的表征 |
| 4.4 基于CeO_2薄膜的硅基MOS器件的电致发光 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于掺铒CeO_2薄膜的硅基MOS器件的可见及红外电致发光 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CeO_2：Er薄膜及其MOS结构器件的制备 |
| 5.3 CeO_2：Er薄膜的物理性质表征 |
| 5.4 CeO_2：Er薄膜的光致发光 |
| 5.5 基于CeO_2：Er薄膜的MOS器件的电致发光 |
| 5.6 基于CeO_2：Er薄膜的MOS器件的Ⅰ-Ⅴ特性及载流子输运性质 |
| 5.7 基于CeO_2：Er薄膜的MOS器件的电致发光机理 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 基于掺铕CeO_2薄膜的硅基MOS器件的电致发光 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 CeO_2：Eu薄膜及其MOS结构器件的制备 |
| 6.3 CeO_2：Eu薄膜的晶相和光学性质表征 |
| 6.4 基于CeO_2：Eu薄膜的MOS器件的电致发光 |
| 6.5 基于CeO_2：Eu薄膜的MOS器件的Ⅰ-Ⅴ特性及载流子输运性质 |
| 6.6 基于CeO_2：Eu薄膜的MOS器件的电致发光机理 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 基于稀土掺杂ZrO_2薄膜的硅基MOS器件电致发光的探索 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 ZrO_2薄膜及基于ZrO_2薄膜的MOS器件的制备 |
| 7.3 ZrO_2薄膜的光致发光性能和XPS表征 |
| 7.4 基于ZrO_2薄膜的MOS器件的Ⅰ-Ⅴ特性及电输运性质 |
| 7.5 基于ZrO_2薄膜的MOS器件的电致发光 |
| 7.6 基于ZrO_2薄膜的MOS器件的电致发光机理 |
| 7.7 ZrO_2：RE薄膜的光致发光 |
| 7.8 基于ZrO_2：RE薄膜的MOS器件的电致发光 |
| 7.9 本章小结 |
| 第八章 总结 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（10）基于含三价稀土离子的氧化物薄膜的硅基电致发光器件（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土及其发光性能 |
| 2.2.1 稀土的基本性质 |
| 2.2.2 稀土的发光性能 |
| 2.3 稀土发光材料的研究现状 |
| 2.3.1 稀土发光材料的特点及应用 |
| 2.3.2 稀土发光材料的发光过程 |
| 2.3.3 硅基稀土发光材料的研究进展 |
| 2.3.4 稀土掺杂的Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的发光性能研究进展 |
| 2.3.5 稀土掺杂TiO_2发光材料的研究进展 |
| 2.3.6 稀土氧化物的发光性能 |
| 第三章 材料和器件的制备方法及表征 |
| 3.1 材料和器件的制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射设备 |
| 3.1.2 热处理设备 |
| 3.2 材料和器件的制备工艺 |
| 3.2.1 衬底准备 |
| 3.2.2 薄膜制备 |
| 3.2.3 电极的制备 |
| 3.3 材料和器件测试制备 |
| 3.3.1 晶体结构、形貌和组成的表征仪器 |
| 3.3.2 光学性能测试设备 |
| 3.3.3 电学性能测试设备 |
| 第四章 TiO_2：Eu/p~+-Si异质结器件的波长可调的电致发光：能量传递过程的调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Eu掺杂TiO_2薄膜的器件的制备 |
| 4.3 Eu掺杂TiO_2薄膜的表征 |
| 4.4 基于Eu掺杂TiO_2薄膜的异质结器件的可见电致发光 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 TiO_2：Tm/p~+-Si异质结器件的电致发光 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 TiO_2：Tm/p~+-Si异质结器件的制备 |
| 5.3 TiO_2：Tm薄膜的表征 |
| 5.4 TiO_2：Tm/p~+-Si异质结器件的电致发光 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 TiO_2：(Fe,Er)/p~+-Si异质结器件的电致发光：Fe共掺对Er~(3+)离子发光的调控 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于TiO_2：(Fe,Er)薄膜的器件的制备 |
| 6.3 热处理后的各种薄膜的表征 |
| 6.4 Fe掺杂对基于TiO_2和TiO_2：Er薄膜的异质结器件电致发光的影响 |
| 6.5 基于TiO_2：(Fe,Er)薄膜的异质结器件的电致发光机理 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 基于稀土掺杂TiO_2薄膜的发光器件的三基色和近红外电致发光 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 ITO/TiO_2：RE/SiO_2/Si多层结构器件的制备 |
| 7.3 TiO_2：RE薄膜的表征 |
| 7.4 ITO/TiO_2：RE/SiO_2/Si多层结构器件的电致发光 |
| 7.5 发光层结构和成分对器件发光性能的影响 |
| 7.6 器件的载流子输运特性及电致发光机理 |
| 7.7 本章小结 |
| 第八章 基于Tb_4O_7薄膜的硅基LED的绿色电致发光：热载流子碰撞Tb~(3+)离子 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 基于Tb_4O_7薄膜的硅基MOS器件的制备 |
| 8.3 Tb_4O_7薄膜的表征 |
| 8.4 基于Tb_4O_7薄膜的硅基MOS器件的电致发光 |
| 8.5 基于Tb_4O_7薄膜的硅基MOS器件的载流子输运机制和电致发光机理 |
| 8.7 本章小结 |
| 第九章 总结 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
四、SiO_2:Er和Si_xO_2:Er薄膜室温Er~(3+)1.54μm波长的电致发光（论文参考文献）
- [1]几种稀土卤代钙钛矿及氟化物发光材料的制备及应用探索[D]. 张曼丽. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]稀土掺杂硅基Tb2O3红外电致发光器件的研究[D]. 李昊. 北京交通大学, 2020(03)
- [3]硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强[D]. 陈金鑫. 浙江大学, 2020(07)
- [4]长发光寿命铒硅酸盐的制备及其光学性质[D]. 沈浩. 浙江大学, 2020(07)
- [5]掺铕碱土金属氟卤化物一维纳米结构的构筑与性质研究[D]. 李月波. 长春理工大学, 2020(01)
- [6]共掺杂对硅基掺铒二氧化钛薄膜发光器件的电致发光的增强效应[D]. 朱伟君. 浙江大学, 2019(07)
- [7]硅酸铒镶嵌氧化硅薄膜的制备及其光学性能的研究[D]. 高宇晗. 浙江大学, 2019(07)
- [8]掺铒SiOx及硅酸铒薄膜的敏化发光研究[D]. 傅乾毓. 浙江大学, 2016(01)
- [9]基于稀土掺杂的高k氧化物薄膜的硅基电致发光器件[D]. 吕春燕. 浙江大学, 2016(10)
- [10]基于含三价稀土离子的氧化物薄膜的硅基电致发光器件[D]. 朱辰. 浙江大学, 2016(10)