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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

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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

Upconversion luminescence properties in Er3+/Yb3+ codoped TiO2 films prepared by magnetron sputtering

Mao Xin-Guang, Wang Jun, Shen Jie
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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.
    The Er3+/Yb3+ codoped TiO2 films prepared by magnetron sputtering can emit the green light at 490 nm and the red light at 670 nm by using a 980 nm diode laser irradiation. The emission intensity of upconversion is influenced by ErxYb2-xTi2O7 crystal and concentration of Er3+/Yb3+. The experiment shows that an appropriate codoping proportion of Er3+/Yb3+ brings a notable enhancement of upconversion luminescence intensity. Er3+ plays a main role in the upconversion luminescence, and the sensitized ion Yb3+can greatly improve the efficiency of upconversion. The TiO2 film prepared by magnetron sputtering has a small density of phonon states, thus it inhibits the process of non-radiative transitions, which leads to the formation of green light at 490 nm and the intensity of red light being greater than green light.
    • 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.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2012CB934303).
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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:  2014-04-05

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