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磁控溅射制备Er3+/Yb3+共掺杂TiO2薄膜的上转换发光特性

毛鑫光 王俊 沈杰

磁控溅射制备Er3+/Yb3+共掺杂TiO2薄膜的上转换发光特性

毛鑫光, 王俊, 沈杰
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  • 采用射频磁控溅射法制备得到Er3+/Yb3+共掺杂TiO2薄膜,在980 nm的抽运源作用下上转换可以得到490 nm的绿光和670 nm的红光. 上转换红、绿光发光强度受到烧绿石ErxYb2-xTi2O7晶体的 生成以及Er3+/Yb3+掺杂浓度的影响. 实验表明,适量共掺杂Er3+/Yb3+可明显增强上转换发光. Er3+在上转换发光中起主要作用,而引入敏化离子Yb3+可以大大提高上转换发光效率. 磁控溅射法制备的TiO2薄膜声子态密度较小,从而抑制了无辐射跃迁过程,导致490 nm绿光形成以及红光强度大于绿光强度.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB934303)资助的课题.
    [1]

    Scheps R 1996 Prog. Quant. Electron. 20 271

    [2]

    Kawsny M, Mierczyk Z, Stepied R, Jedrzejewski K 2000 J. Alloys Compd. 300 341

    [3]

    Zheng J, Tao Y L, Wang W, Ma Z H, Zuo Y H, Cheng B W, Wang Q M 2012 J. Lumin. 132 2341

    [4]

    Shalav A, Richards B S, Green M A 2007 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 91 829

    [5]

    Xiao S G, Yang X L, Liu Z W 2002 Chin. Phys. B 11 188

    [6]

    Chen X B, Song Z F 2004 Chin. Phys. B 13 115

    [7]

    Chen X B, Liu K, Zhuang J, Wang G W, Chen C T 2002 Acta Phys. Sin. 51 690 (in Chinese) [陈晓波, 刘凯, 庄健, 王国文, 陈创天 2002 物理学报 51 690]

    [8]

    Matsuura D 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4526

    [9]

    Thrash R J, Johnson L F 1994 J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 11 881

    [10]

    Mita Y, Wang Y, Shionoya S 1993 Appl. Phys. Lett. 62 802

    [11]

    Wang J Y, Guo W L, Lin Z M, Song G Z, Zhao L J, Zhang C Z, Zhang G Y 2002 Acta Phys. Sin. 51 1861 (in Chinese) [王吉有, 国伟林, 林志明, 宋广智, 赵丽娟, 张存洲, 张光寅 2002 物理学报 51 1861]

    [12]

    Yang H G, Dai Z W, Zu N N 2007 Chin. Phys. B 16 1650

    [13]

    Lei H B, Yang Q Q, Zhu J L, Gao J H, Wang H J, Wang Q M 1998 Chin. Phys. Lett. 15 72

    [14]

    Desirena H, De la Rosa E, Shulzgen A, Shabet S, Peyghambarian N 2008 J. Phys. D: Appl. Phys. 41 5102

    [15]

    Georgescu S, Voiculescu A M, Matei C, Stefan A G, Toma O 2012 ROMOPTO 2012: Tenth Conference on Optics: Micro-to Nanophotonics Ⅲ Bucharest, Romania, September 03, 888204

    [16]

    Zheng L J, Li Y X, Liu H L, Xu W, Zhang Z G 2013 Acta Phys. Sin. 62 240701 (in Chinese) [郑龙江, 李雅新, 刘海龙, 徐伟, 张治国 2013 物理学报 62 240701]

    [17]

    Shang Q K, Yu H, Kong X G, Wang H D, Wang X, Sun Y J, Zhang Y L, Zeng Q H 2008 J. Lumin. 128 1211

    [18]

    Auzel F, Goldner P 2001 Opt. Mater. 16 93

    [19]

    Chen S Y, Ting C C, Hsieh W F 2003 Thin Solid Films. 434 171

    [20]

    Yang Z W, Zhu K, Song Z G, Zhou D C, Yin Z Y, Qiu J B 2011 Solid State Commun. 151 364

    [21]

    Qin G S, Qin W P, Chen B J, Wu C F, L S Z, Huang S H 2001 J. Chin. Soc. Rare Earths 19 526 (in Chinese) [秦冠仕, 秦伟平, 陈宝玖, 吴长峰, 吕少哲, 黄世华 2001 中国稀土学报 19 526]

    [22]

    Ji T H, Liu Y, Zhao H, Du H Y, Sun J Y, Ge G L 2010 J. Solid State Chem. 183 584

    [23]

    Guo Y, Zhang L, Hu L, Chen N K, Zhang J 2013 J. Lumin. 138 209

    [24]

    Jenouvrier P, Boccardi G, Fick J, Jurdyc A M, Langlet M 2005 J. Lumin. 113 291

    [25]

    Patra A, Friend C S, Kapoor R, Prasad P N 2003 Chem. Mater. 15 3650

    [26]

    Zhao L J, Sun L D, Xu J J, Zhang G Y 2001 Acta Phys. Sin. 50 63 (in Chinese) [赵丽娟, 孙聆东, 许京军, 张光寅 2001 物理学报 50 63]

    [27]

    Bai L Y, Su X Y, Lei M K 2006 Int. J. Inorg. Mater. Int. 21 1085 (in Chinese) [白凌云, 苏显云, 雷明凯 2006 无机材料学报 21 1085]

    [28]

    Pan Z, Morgan S H, Loper A, King V, Long B H, Colins W E 1995 J. Appl. Phys. 77 4688

    [29]

    Tsang W S, Yu W M, Mak C L, Tsui W L, Wong K H, Hui H K 2002 J. Appl. Phys. 91 1871

    [30]

    Jiang S B, Luo T, Hwang B, Smekatala F, Seneschal K, Lucas J, Peyghambarian N 2000 J. Non-Cryst. Solids. 263-264 364

    [31]

    Yang Z M, Zhang Q Y, Liu Y H, Jiang Z H 2005 Acta Phys. Sin. 54 2013 (in Chinese) [杨中民, 张勤远, 刘粤惠, 姜中宏 2005 物理学报 54 2013]

  • [1]

    Scheps R 1996 Prog. Quant. Electron. 20 271

    [2]

    Kawsny M, Mierczyk Z, Stepied R, Jedrzejewski K 2000 J. Alloys Compd. 300 341

    [3]

    Zheng J, Tao Y L, Wang W, Ma Z H, Zuo Y H, Cheng B W, Wang Q M 2012 J. Lumin. 132 2341

    [4]

    Shalav A, Richards B S, Green M A 2007 Sol. Energy Mater. Sol. Cells 91 829

    [5]

    Xiao S G, Yang X L, Liu Z W 2002 Chin. Phys. B 11 188

    [6]

    Chen X B, Song Z F 2004 Chin. Phys. B 13 115

    [7]

    Chen X B, Liu K, Zhuang J, Wang G W, Chen C T 2002 Acta Phys. Sin. 51 690 (in Chinese) [陈晓波, 刘凯, 庄健, 王国文, 陈创天 2002 物理学报 51 690]

    [8]

    Matsuura D 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4526

    [9]

    Thrash R J, Johnson L F 1994 J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 11 881

    [10]

    Mita Y, Wang Y, Shionoya S 1993 Appl. Phys. Lett. 62 802

    [11]

    Wang J Y, Guo W L, Lin Z M, Song G Z, Zhao L J, Zhang C Z, Zhang G Y 2002 Acta Phys. Sin. 51 1861 (in Chinese) [王吉有, 国伟林, 林志明, 宋广智, 赵丽娟, 张存洲, 张光寅 2002 物理学报 51 1861]

    [12]

    Yang H G, Dai Z W, Zu N N 2007 Chin. Phys. B 16 1650

    [13]

    Lei H B, Yang Q Q, Zhu J L, Gao J H, Wang H J, Wang Q M 1998 Chin. Phys. Lett. 15 72

    [14]

    Desirena H, De la Rosa E, Shulzgen A, Shabet S, Peyghambarian N 2008 J. Phys. D: Appl. Phys. 41 5102

    [15]

    Georgescu S, Voiculescu A M, Matei C, Stefan A G, Toma O 2012 ROMOPTO 2012: Tenth Conference on Optics: Micro-to Nanophotonics Ⅲ Bucharest, Romania, September 03, 888204

    [16]

    Zheng L J, Li Y X, Liu H L, Xu W, Zhang Z G 2013 Acta Phys. Sin. 62 240701 (in Chinese) [郑龙江, 李雅新, 刘海龙, 徐伟, 张治国 2013 物理学报 62 240701]

    [17]

    Shang Q K, Yu H, Kong X G, Wang H D, Wang X, Sun Y J, Zhang Y L, Zeng Q H 2008 J. Lumin. 128 1211

    [18]

    Auzel F, Goldner P 2001 Opt. Mater. 16 93

    [19]

    Chen S Y, Ting C C, Hsieh W F 2003 Thin Solid Films. 434 171

    [20]

    Yang Z W, Zhu K, Song Z G, Zhou D C, Yin Z Y, Qiu J B 2011 Solid State Commun. 151 364

    [21]

    Qin G S, Qin W P, Chen B J, Wu C F, L S Z, Huang S H 2001 J. Chin. Soc. Rare Earths 19 526 (in Chinese) [秦冠仕, 秦伟平, 陈宝玖, 吴长峰, 吕少哲, 黄世华 2001 中国稀土学报 19 526]

    [22]

    Ji T H, Liu Y, Zhao H, Du H Y, Sun J Y, Ge G L 2010 J. Solid State Chem. 183 584

    [23]

    Guo Y, Zhang L, Hu L, Chen N K, Zhang J 2013 J. Lumin. 138 209

    [24]

    Jenouvrier P, Boccardi G, Fick J, Jurdyc A M, Langlet M 2005 J. Lumin. 113 291

    [25]

    Patra A, Friend C S, Kapoor R, Prasad P N 2003 Chem. Mater. 15 3650

    [26]

    Zhao L J, Sun L D, Xu J J, Zhang G Y 2001 Acta Phys. Sin. 50 63 (in Chinese) [赵丽娟, 孙聆东, 许京军, 张光寅 2001 物理学报 50 63]

    [27]

    Bai L Y, Su X Y, Lei M K 2006 Int. J. Inorg. Mater. Int. 21 1085 (in Chinese) [白凌云, 苏显云, 雷明凯 2006 无机材料学报 21 1085]

    [28]

    Pan Z, Morgan S H, Loper A, King V, Long B H, Colins W E 1995 J. Appl. Phys. 77 4688

    [29]

    Tsang W S, Yu W M, Mak C L, Tsui W L, Wong K H, Hui H K 2002 J. Appl. Phys. 91 1871

    [30]

    Jiang S B, Luo T, Hwang B, Smekatala F, Seneschal K, Lucas J, Peyghambarian N 2000 J. Non-Cryst. Solids. 263-264 364

    [31]

    Yang Z M, Zhang Q Y, Liu Y H, Jiang Z H 2005 Acta Phys. Sin. 54 2013 (in Chinese) [杨中民, 张勤远, 刘粤惠, 姜中宏 2005 物理学报 54 2013]

  • [1] 赵坤, 朱凤, 王莉芳, 孟铁军, 张保澄, 赵夔. 反应溅射法制备TiO2薄膜. 物理学报, 2001, 50(7): 1390-1395. doi: 10.7498/aps.50.1390
    [2] 马忠权, 徐飞, 赵磊, 李凤, 何波, 杨昌虎. 稀土钇、镧掺杂TiO2薄膜的拉曼谱分析. 物理学报, 2010, 59(9): 6549-6555. doi: 10.7498/aps.59.6549
    [3] 张勤远, 刘粤惠, 杨中民, 姜中宏. Yb3+/Er3+共掺锗碲酸盐玻璃上转换发光增强机理的研究. 物理学报, 2005, 54(5): 2013-2018. doi: 10.7498/aps.54.2013
    [4] 章向华, 金 哲, 聂秋华, 徐铁峰, 戴世勋, 沈 祥. Tm3+/Yb3+共掺碲铅锌镧玻璃的能量传递和上转换发光. 物理学报, 2007, 56(4): 2261-2267. doi: 10.7498/aps.56.2261
    [5] 杨健芝, 邱建备, 杨正文, 宋志国, 杨勇, 周大成. Ba5SiO4Cl6: Yb3+, Er3+, Li+荧光粉的制备及上转换发光性质研究. 物理学报, 2015, 64(13): 138101. doi: 10.7498/aps.64.138101
    [6] 高伟, 王博扬, 孙泽煜, 高露, 张晨雪, 韩庆艳, 董军. 改变激发环境调控Ho3+离子的上转换发光特性. 物理学报, 2020, 69(3): 034207. doi: 10.7498/aps.69.20191333
    [7] 王大刚, 周亚训, 王训四, 戴世勋, 沈祥, 陈飞飞, 王森. 应用于白光显示的Tm3+/Ho3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃上转换发光特性研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6256-6260. doi: 10.7498/aps.59.6256
    [8] 甘棕松, 余 华, 李妍明, 王亚楠, 陈 晖, 赵丽娟. Tm3+/Yb3+共掺氟氧硅铝酸盐玻璃陶瓷蓝色上转换发光研究. 物理学报, 2008, 57(9): 5699-5704. doi: 10.7498/aps.57.5699
    [9] 郑龙江, 李雅新, 刘海龙, 徐伟, 张治国. Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性. 物理学报, 2013, 62(24): 240701. doi: 10.7498/aps.62.240701
    [10] 丁建宁, 何泽军, 李锋, 袁宁一, 陈效双, 陆卫. 溶胶-凝胶制备ZnO-SiO2复合膜的量子效应和上转换发光. 物理学报, 2009, 58(4): 2649-2653. doi: 10.7498/aps.58.2649
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-10-31
  • 修回日期:  2014-01-06
  • 刊出日期:  2014-04-20

磁控溅射制备Er3+/Yb3+共掺杂TiO2薄膜的上转换发光特性

  • 1. 复旦大学材料科学系, 上海 200433
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB934303)资助的课题.

摘要: 采用射频磁控溅射法制备得到Er3+/Yb3+共掺杂TiO2薄膜,在980 nm的抽运源作用下上转换可以得到490 nm的绿光和670 nm的红光. 上转换红、绿光发光强度受到烧绿石ErxYb2-xTi2O7晶体的 生成以及Er3+/Yb3+掺杂浓度的影响. 实验表明,适量共掺杂Er3+/Yb3+可明显增强上转换发光. Er3+在上转换发光中起主要作用,而引入敏化离子Yb3+可以大大提高上转换发光效率. 磁控溅射法制备的TiO2薄膜声子态密度较小,从而抑制了无辐射跃迁过程,导致490 nm绿光形成以及红光强度大于绿光强度.

English Abstract

参考文献 (31)

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