脉冲激光沉积pr'3掺杂srtio,3和catio,3薄膜发光性能研究.doc

凝聚态物理专业毕业论文凝聚态物理专业毕业论文 [ [精品论文精品论文] ] 脉冲激光沉积脉冲激光沉积 PrPr掺掺杂杂 SrTiOSrTiO和和 CaTiOCaTiO薄膜发光性能研究薄膜发光性能研究关键词：脉冲激光沉积法关键词：脉冲激光沉积法 氧空位氧空位 发光性能发光性能 过渡层过渡层摘要：稀土 Pr3+掺杂 SrTiO3 和 CaTiO3 是近年来发现的一种新型红色荧光材料， 因可作为环境友好和高化学稳定的低压荧光粉而受到关注同时，其薄膜因较 粉末具有更好的热稳定性和分辨率等优点而对低压场发射等显示器件具有重要 意义本论文采用两种方法来增强它们的发光一是采用 SiO2 过渡层的方法有 效提高了 CaTiO3：Pr3+薄膜的发光二是采用对薄膜中氧空位的调控，来实现 SrTiO3：Pr3+薄膜红光发射的增强 首先，我们使用脉冲激光沉积（PLD） 法在有 SiO2 过渡层的硅片衬底上制备了 CaTiO3：Pr3+薄膜，并把他们的微观 结构和发光性能与直接沉积在硅片上的薄膜进行比较SiO2 过渡层是分别通过 热氧化和 HF 腐蚀的两种方法制备实验发现沉积在 SiO2 过渡层上的 CaTiO3：Pr3+薄膜发光强度比普通硅片上的薄膜有显著增加（达到 8 倍） ，在排 除界面相起作用的基础上，我们提出发光增强是由于 SiO2 过渡层的低折射率和 对光的低吸收引起的。

这项研究表明 SiO2 过渡层的使用可以有效地提高 CaTiO3：Pr3+薄膜的红色发光，同时不改变薄膜的表面粗糙度这一工作已发 表于 Thin Solid Films 氧空位在 SrTiO3 的禁带中会稳定一个自限的空穴 能级，从而在室温下表现出光致或电致蓝光发射如果此时 SrTiO3 中同时含有 Pr3+掺杂，则有红光发射，两者之间的发光是否会相互影响，将是一个很有意 思的物理问题 本论文研究了氧空位对 SrTiO3：Pr3+薄膜红色发光的影响 薄膜也是采用 PLD 法沉积与在空气中退火的薄膜相比，真空中退火的薄膜红 光发射强度有一个显著的增强，达到 400％，而 Pr 离子的价态几乎没有变化 研究发现 Pr3+离子的红光激发光谱和氧空位的蓝光发射光谱之间有个明显的重 叠，同时证实当 SrTiO3 中有 Pr3+存在时，电子空穴对通过氧空位缺陷能级复 合给出的能量大部分传递给了 Pr3+，而不是以蓝光发射的形式出现，使 Pr3+发 光得到增强，即氧空位作为感光剂有效地将能量从 SrTiO3 母体转移给了 Pr3+ 离子这项研究证明了 SrTiO3 中 Pr3+离子的红光发射与氧空位密切相关。

这 一工作已发表于 Applied Physics Letters正文内容正文内容稀土 Pr3+掺杂 SrTiO3 和 CaTiO3 是近年来发现的一种新型红色荧光材料， 因可作为环境友好和高化学稳定的低压荧光粉而受到关注同时，其薄膜因较 粉末具有更好的热稳定性和分辨率等优点而对低压场发射等显示器件具有重要 意义本论文采用两种方法来增强它们的发光一是采用 SiO2 过渡层的方法有 效提高了 CaTiO3：Pr3+薄膜的发光二是采用对薄膜中氧空位的调控，来实现 SrTiO3：Pr3+薄膜红光发射的增强 首先，我们使用脉冲激光沉积（PLD） 法在有 SiO2 过渡层的硅片衬底上制备了 CaTiO3：Pr3+薄膜，并把他们的微观 结构和发光性能与直接沉积在硅片上的薄膜进行比较SiO2 过渡层是分别通过 热氧化和 HF 腐蚀的两种方法制备实验发现沉积在 SiO2 过渡层上的 CaTiO3：Pr3+薄膜发光强度比普通硅片上的薄膜有显著增加（达到 8 倍） ，在排 除界面相起作用的基础上，我们提出发光增强是由于 SiO2 过渡层的低折射率和 对光的低吸收引起的这项研究表明 SiO2 过渡层的使用可以有效地提高 CaTiO3：Pr3+薄膜的红色发光，同时不改变薄膜的表面粗糙度。

这一工作已发 表于 Thin Solid Films 氧空位在 SrTiO3 的禁带中会稳定一个自限的空穴 能级，从而在室温下表现出光致或电致蓝光发射如果此时 SrTiO3 中同时含有 Pr3+掺杂，则有红光发射，两者之间的发光是否会相互影响，将是一个很有意 思的物理问题 本论文研究了氧空位对 SrTiO3：Pr3+薄膜红色发光的影响 薄膜也是采用 PLD 法沉积与在空气中退火的薄膜相比，真空中退火的薄膜红 光发射强度有一个显著的增强，达到 400％，而 Pr 离子的价态几乎没有变化 研究发现 Pr3+离子的红光激发光谱和氧空位的蓝光发射光谱之间有个明显的重 叠，同时证实当 SrTiO3 中有 Pr3+存在时，电子空穴对通过氧空位缺陷能级复 合给出的能量大部分传递给了 Pr3+，而不是以蓝光发射的形式出现，使 Pr3+发 光得到增强，即氧空位作为感光剂有效地将能量从 SrTiO3 母体转移给了 Pr3+ 离子这项研究证明了 SrTiO3 中 Pr3+离子的红光发射与氧空位密切相关这 一工作已发表于 Applied Physics Letters 稀土 Pr3+掺杂 SrTiO3 和 CaTiO3 是近年来发现的一种新型红色荧光材料，因可 作为环境友好和高化学稳定的低压荧光粉而受到关注。

同时，其薄膜因较粉末 具有更好的热稳定性和分辨率等优点而对低压场发射等显示器件具有重要意义 本论文采用两种方法来增强它们的发光一是采用 SiO2 过渡层的方法有效提高 了 CaTiO3：Pr3+薄膜的发光二是采用对薄膜中氧空位的调控，来实现 SrTiO3：Pr3+薄膜红光发射的增强 首先，我们使用脉冲激光沉积（PLD） 法在有 SiO2 过渡层的硅片衬底上制备了 CaTiO3：Pr3+薄膜，并把他们的微观 结构和发光性能与直接沉积在硅片上的薄膜进行比较SiO2 过渡层是分别通过 热氧化和 HF 腐蚀的两种方法制备实验发现沉积在 SiO2 过渡层上的 CaTiO3：Pr3+薄膜发光强度比普通硅片上的薄膜有显著增加（达到 8 倍） ，在排 除界面相起作用的基础上，我们提出发光增强是由于 SiO2 过渡层的低折射率和 对光的低吸收引起的这项研究表明 SiO2 过渡层的使用可以有效地提高 CaTiO3：Pr3+薄膜的红色发光，同时不改变薄膜的表面粗糙度这一工作已发 表于 Thin Solid Films 氧空位在 SrTiO3 的禁带中会稳定一个自限的空穴 能级，从而在室温下表现出光致或电致蓝光发射。

如果此时 SrTiO3 中同时含有 Pr3+掺杂，则有红光发射，两者之间的发光是否会相互影响，将是一个很有意 思的物理问题 本论文研究了氧空位对 SrTiO3：Pr3+薄膜红色发光的影响薄膜也是采用 PLD 法沉积与在空气中退火的薄膜相比，真空中退火的薄膜红 光发射强度有一个显著的增强，达到 400％，而 Pr 离子的价态几乎没有变化 研究发现 Pr3+离子的红光激发光谱和氧空位的蓝光发射光谱之间有个明显的重 叠，同时证实当 SrTiO3 中有 Pr3+存在时，电子空穴对通过氧空位缺陷能级复 合给出的能量大部分传递给了 Pr3+，而不是以蓝光发射的形式出现，使 Pr3+发 光得到增强，即氧空位作为感光剂有效地将能量从 SrTiO3 母体转移给了 Pr3+ 离子这项研究证明了 SrTiO3 中 Pr3+离子的红光发射与氧空位密切相关这 一工作已发表于 Applied Physics Letters 稀土 Pr3+掺杂 SrTiO3 和 CaTiO3 是近年来发现的一种新型红色荧光材料，因可 作为环境友好和高化学稳定的低压荧光粉而受到关注同时，其薄膜因较粉末 具有更好的热稳定性和分辨率等优点而对低压场发射等显示器件具有重要意义。

本论文采用两种方法来增强它们的发光一是采用 SiO2 过渡层的方法有效提高 了 CaTiO3：Pr3+薄膜的发光二是采用对薄膜中氧空位的调控，来实现 SrTiO3：Pr3+薄膜红光发射的增强 首先，我们使用脉冲激光沉积（PLD） 法在有 SiO2 过渡层的硅片衬底上制备了 CaTiO3：Pr3+薄膜，并把他们的微观 结构和发光性能与直接沉积在硅片上的薄膜进行比较SiO2 过渡层是分别通过 热氧化和 HF 腐蚀的两种方法制备实验发现沉积在 SiO2 过渡层上的 CaTiO3：Pr3+薄膜发光强度比普通硅片上的薄膜有显著增加（达到 8 倍） ，在排 除界面相起作用的基础上，我们提出发光增强是由于 SiO2 过渡层的低折射率和 对光的低吸收引起的这项研究表明 SiO2 过渡层的使用可以有效地提高 CaTiO3：Pr3+薄膜的红色发光，同时不改变薄膜的表面粗糙度这一工作已发 表于 Thin Solid Films 氧空位在 SrTiO3 的禁带中会稳定一个自限的空穴 能级，从而在室温下表现出光致或电致蓝光发射如果此时 SrTiO3 中同时含有 Pr3+掺杂，则有红光发射，两者之间的发光是否会相互影响，将是一个很有意 思的物理问题。

本论文研究了氧空位对 SrTiO3：Pr3+薄膜红色发光的影响 薄膜也是采用 PLD 法沉积与在空气中退火的薄膜相比，真空中退火的薄膜红 光发射强度有一个显著的增强，达到 400％，而 Pr 离子的价态几乎没有变化 研究发现 Pr3+离子的红光激发光谱和氧空位的蓝光发射光谱之间有个明显的重 叠，同时证实当 SrTiO3 中有 Pr3+存在时，电子空穴对通过氧空位缺陷能级复 合给出的能量大部分传递给了 Pr3+，而不是以蓝光发射的形式出现，使 Pr3+发 光得到增强，即氧空位作为感光剂有效地将能量从 SrTiO3 母体转移给了 Pr3+ 离子这项研究证明了 SrTiO3 中 Pr3+离子的红光发射与氧空位密切相关这 一工作已发表于 Applied Physics Letters 稀土 Pr3+掺杂 SrTiO3 和 CaTiO3 是近年来发现的一种新型红色荧光材料，因可 作为环境友好和高化学稳定的低压荧光粉而受到关注同时，其薄膜因较粉末 具有更好的热稳定性和分辨率等优点而对低压场发射等显示器件具有重要意义 本论文采用两种方法来增强它们的发光一是采用 SiO2 过渡层的方法有效提高 了 CaTiO3：Pr3+薄膜的发光。

二是采用对薄膜中氧空位的调控，来实现 SrTiO3：Pr3+薄膜红光发射的增强 首先，我们使用脉冲激光沉积（PLD） 法在有 SiO2 过渡层的硅片衬底上制备了 CaTiO3：Pr3+薄膜，并把他们的微观 结构和发光性能与直接沉积在硅片上的薄膜进行比较SiO2 过渡层是分别通过 热氧化和 HF 腐蚀的两种方法制备实验发现沉积在 SiO2 过渡层上的 CaTiO3：Pr3+薄膜发光强度比普通硅片上的薄膜有显著增加（达到 8 倍） ，在排 除界面相起作用的基础上，我们提出发光增强是由于 SiO2 过渡层的低折射率和对光的低吸收引起的这项研究表明 SiO2 过渡层的使用可以有效地提高 CaTiO3：Pr3+薄膜的红色发光，同时不改变薄膜的表面粗糙度这一工作已发 表于 Thin Solid Films 氧空位在 SrTiO3 的禁带中会稳定一个自限的空穴 能级，从而在室温下表现出光致或电致蓝光发射如果此时 SrTiO3 中同时含有 Pr3+掺杂，则有红光发射，两者之间的发光是否会相互影响，将是一个很有意 思的物理问题 本论文研究了氧空位对 SrTiO3：Pr3+薄膜红色发光的影响 薄膜也是采用 PLD 法沉积。

与在空气中退火的薄膜相比，真空中退火的薄膜红 光发射强度有一个显著的增强，达到 400％，而 Pr 离子的价态几乎没有变化 研究发现 Pr3+离子的红光激发光谱和氧空位的蓝光发射光谱之间有个明显的重 叠，同时证实当 SrTiO3 中有 Pr3+存在时，电子空。