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Eu掺杂Si纳米线的光致发光特性

范志东 周子淳 刘绰 马蕾 彭英才

Eu掺杂Si纳米线的光致发光特性

范志东, 周子淳, 刘绰, 马蕾, 彭英才
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  • 利用Si(111)衬底, 以Au-Al为金属催化剂, 基于固-液-固生长机理, 在温度为1100℃, N2气流量为1.5 L/min、生长时间为30–90 min等工艺条件下, 制备了直径约为100 nm、长度为数微米的高密度、均匀分布、大面积的Si纳米线(~1010 cm-2). 对Si纳米线进行了Eu掺杂, 实验研究了不同长度的Si纳米线以及不同掺杂温度、掺杂时间等工艺参数对Eu离子红光发射的影响, 利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对Si纳米线表面形貌和Eu掺杂后Si纳米线的结晶取向进行了测量和表征; 室温下利用Hitachi F-4600型荧光分光光度计对样品的激发光谱和发射光谱进行了测试和分析. 结果表明: 在Si纳米线生长时间为30 min、掺杂温度为1000℃、 最佳激发波长为395 nm时, 样品最强荧光波长为619 nm (5D0→7F2); 同时, 还出现了576 nm (5D0→7F0), 596 nm (5D0→7F1), 658 nm (5D0→7F3)和708 nm (5D0→7F4)四条谱带.
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    Li X, Guan L, An J Y, Jin L T, Yang Z P, Yang Y M, Li P L, Fu G S 2011 Chin. Phys. Lett. 28 027805

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    Hazra C, Mahalingam V 2013 RSC Adv. 24 9197

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    Hasna K, Kumar S S, Komath M, Varma M R, Jayaraj M K, Kumar K R 2013 Phys. Chem. Chem. Phys. 15 8106

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    Kesavulu C R, Kiran K K, Vijaya N, Lim K S, Jayasankar C K 2013 Mater. Chem. Phys. 141 903

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    Bahl S, Lochab S P, Pandey A, Kumar V, Aleynikov V E, Molokanov A G, Kumar P 2014 J. Lumin. 149 176

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    Zhang N, Ding H, Fu D G 2010 J. Funct. Mater. 3 530 (in Chinese) [张诺, 丁卉, 付德刚 2010 功能材料 3 530]

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    [14]

    Costa V C, Lochhead M J, Bay K L 1996 Chem. Mater. 8 783

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    Sharma P K, Nass R, Schmidt E L 1998 Opt. Mater. 10 161

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    Selvan S T, Hayakawa T, Nogami M 1999 J. Phys. Chem. B 103 7064

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    Werts M H, Jukes R T, Verhoeven J W 2002 Phys. Chem. Chem. Phys. 4 1542

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-31
  • 修回日期:  2015-03-08
  • 刊出日期:  2015-07-20

Eu掺杂Si纳米线的光致发光特性

  • 1. 河北大学物理科学与技术学院, 保定 071002;
  • 2. 河北大学电子信息工程学院, 保定 071002;
  • 3. 北京大学, 介观物理国家重点实验室, 北京 100871

摘要: 利用Si(111)衬底, 以Au-Al为金属催化剂, 基于固-液-固生长机理, 在温度为1100℃, N2气流量为1.5 L/min、生长时间为30–90 min等工艺条件下, 制备了直径约为100 nm、长度为数微米的高密度、均匀分布、大面积的Si纳米线(~1010 cm-2). 对Si纳米线进行了Eu掺杂, 实验研究了不同长度的Si纳米线以及不同掺杂温度、掺杂时间等工艺参数对Eu离子红光发射的影响, 利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对Si纳米线表面形貌和Eu掺杂后Si纳米线的结晶取向进行了测量和表征; 室温下利用Hitachi F-4600型荧光分光光度计对样品的激发光谱和发射光谱进行了测试和分析. 结果表明: 在Si纳米线生长时间为30 min、掺杂温度为1000℃、 最佳激发波长为395 nm时, 样品最强荧光波长为619 nm (5D0→7F2); 同时, 还出现了576 nm (5D0→7F0), 596 nm (5D0→7F1), 658 nm (5D0→7F3)和708 nm (5D0→7F4)四条谱带.

English Abstract

参考文献 (18)

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