纳米Ag薄膜增强Er 3+ /Yb 3+ 共掺Al 2 O 3 薄膜上转换发光特性研究
发布时间：2020-12-14 04:52
采用射频磁控溅射在石英基底上制备Al2O3:Er3+/Yb3+薄膜,在其表面采用直流磁控溅射沉积纳米Ag薄膜。上转换发光测试表明在491和678 nm的发射峰出现了5.8倍和5.2倍的增强。X射线衍射、原子力显微镜以及透射﹑吸收和散射光谱表明:491 nm发射增强主要源于局域表面等离子或表面等离子与发射带的共振耦合辐射机制,而678 nm发射增强主要源于纳米Ag膜对荧光的LSP散射机制。
【文章来源】：真空科学与技术学报. 2017年06期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
样品结构示意图
真空科学与技术学报第37卷的结晶状态一般得到的上转换发光越强［16］，所有样品的(Er，Yb)3Al5O12结晶性差别不大，因此本文中可认为结晶状态并非增强上转换发光的主要因素。图2石英基底上Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜的XＲD谱Fig.2XＲDpatternsoftheAl2O3∶Er3+/Yb3+，5nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+，9nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+thinfilm;and14nmAg+Al2O3:Er3+/Yb3+coatings2.2Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面Ag膜的表面形貌图3所示是石英基底上所有样品的AFM形貌图及颗粒大小分布。由图可知，当Ag膜厚度为5nm时，Ag形成岛状核，颗粒呈弥散状态，形成的热点较少［17］，为不连续薄膜。XＲD谱表明此时Ag膜是微晶状态，平均颗粒大小282nm，表面粗糙度12.8nm，当Ag膜厚度为9nm时，Ag颗粒感明显，彼此之间的间距增大，形成的热点较多，XＲD谱表明Ag膜呈现非晶状态，此时平均颗粒大小212nm，表面粗糙度13.1nm，表面粗糙度较样品S1大，而当Ag膜厚度增加至14nm时，Ag颗粒合并形成连续的薄膜，表面粗糙度为3.97nm，XＲD谱出现较强的结晶峰。此外，作者还研究了Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面AFM形貌，如图(d)所示，平均颗粒大小为158nm，表面粗糙度为17nm，界面粗糙度较大，有利于光的散射和吸收，从而有利于上转换发光的增强。图(e)是样品S1和S2的Ag颗粒尺寸的频率分布，可知采用磁控溅射技术制备的Ag颗粒尺寸近似呈正态分布。由2.1可知，本文实验条件下结晶状态不是影响上转换发光的主要因素，而表面Ag的存在可能是影响上转换发光的主要因素，由AFM结果可知表面Ag以不同的状态附着在Al2O3∶Er3+
в爰际跹Пǖ?7卷的结晶状态一般得到的上转换发光越强［16］，所有样品的(Er，Yb)3Al5O12结晶性差别不大，因此本文中可认为结晶状态并非增强上转换发光的主要因素。图2石英基底上Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜的XＲD谱Fig.2XＲDpatternsoftheAl2O3∶Er3+/Yb3+，5nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+，9nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+thinfilm;and14nmAg+Al2O3:Er3+/Yb3+coatings2.2Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面Ag膜的表面形貌图3所示是石英基底上所有样品的AFM形貌图及颗粒大小分布。由图可知，当Ag膜厚度为5nm时，Ag形成岛状核，颗粒呈弥散状态，形成的热点较少［17］，为不连续薄膜。XＲD谱表明此时Ag膜是微晶状态，平均颗粒大小282nm，表面粗糙度12.8nm，当Ag膜厚度为9nm时，Ag颗粒感明显，彼此之间的间距增大，形成的热点较多，XＲD谱表明Ag膜呈现非晶状态，此时平均颗粒大小212nm，表面粗糙度13.1nm，表面粗糙度较样品S1大，而当Ag膜厚度增加至14nm时，Ag颗粒合并形成连续的薄膜，表面粗糙度为3.97nm，XＲD谱出现较强的结晶峰。此外，作者还研究了Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面AFM形貌，如图(d)所示，平均颗粒大小为158nm，表面粗糙度为17nm，界面粗糙度较大，有利于光的散射和吸收，从而有利于上转换发光的增强。图(e)是样品S1和S2的Ag颗粒尺寸的频率分布，可知采用磁控溅射技术制备的Ag颗粒尺寸近似呈正态分布。由2.1可知，本文实验条件下结晶状态不是影响上转换发光的主要因素，而表面Ag的存在可能是影响上转换发光的主要因素，由AFM结果可知表面Ag以不同的状态附着在Al2O3∶Er3+/Yb
本文编号：2915852
【文章来源】：真空科学与技术学报. 2017年06期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
样品结构示意图
真空科学与技术学报第37卷的结晶状态一般得到的上转换发光越强［16］，所有样品的(Er，Yb)3Al5O12结晶性差别不大，因此本文中可认为结晶状态并非增强上转换发光的主要因素。图2石英基底上Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜的XＲD谱Fig.2XＲDpatternsoftheAl2O3∶Er3+/Yb3+，5nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+，9nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+thinfilm;and14nmAg+Al2O3:Er3+/Yb3+coatings2.2Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面Ag膜的表面形貌图3所示是石英基底上所有样品的AFM形貌图及颗粒大小分布。由图可知，当Ag膜厚度为5nm时，Ag形成岛状核，颗粒呈弥散状态，形成的热点较少［17］，为不连续薄膜。XＲD谱表明此时Ag膜是微晶状态，平均颗粒大小282nm，表面粗糙度12.8nm，当Ag膜厚度为9nm时，Ag颗粒感明显，彼此之间的间距增大，形成的热点较多，XＲD谱表明Ag膜呈现非晶状态，此时平均颗粒大小212nm，表面粗糙度13.1nm，表面粗糙度较样品S1大，而当Ag膜厚度增加至14nm时，Ag颗粒合并形成连续的薄膜，表面粗糙度为3.97nm，XＲD谱出现较强的结晶峰。此外，作者还研究了Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面AFM形貌，如图(d)所示，平均颗粒大小为158nm，表面粗糙度为17nm，界面粗糙度较大，有利于光的散射和吸收，从而有利于上转换发光的增强。图(e)是样品S1和S2的Ag颗粒尺寸的频率分布，可知采用磁控溅射技术制备的Ag颗粒尺寸近似呈正态分布。由2.1可知，本文实验条件下结晶状态不是影响上转换发光的主要因素，而表面Ag的存在可能是影响上转换发光的主要因素，由AFM结果可知表面Ag以不同的状态附着在Al2O3∶Er3+
в爰际跹Пǖ?7卷的结晶状态一般得到的上转换发光越强［16］，所有样品的(Er，Yb)3Al5O12结晶性差别不大，因此本文中可认为结晶状态并非增强上转换发光的主要因素。图2石英基底上Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜的XＲD谱Fig.2XＲDpatternsoftheAl2O3∶Er3+/Yb3+，5nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+，9nmAg+Al2O3∶Er3+/Yb3+thinfilm;and14nmAg+Al2O3:Er3+/Yb3+coatings2.2Ag-Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面Ag膜的表面形貌图3所示是石英基底上所有样品的AFM形貌图及颗粒大小分布。由图可知，当Ag膜厚度为5nm时，Ag形成岛状核，颗粒呈弥散状态，形成的热点较少［17］，为不连续薄膜。XＲD谱表明此时Ag膜是微晶状态，平均颗粒大小282nm，表面粗糙度12.8nm，当Ag膜厚度为9nm时，Ag颗粒感明显，彼此之间的间距增大，形成的热点较多，XＲD谱表明Ag膜呈现非晶状态，此时平均颗粒大小212nm，表面粗糙度13.1nm，表面粗糙度较样品S1大，而当Ag膜厚度增加至14nm时，Ag颗粒合并形成连续的薄膜，表面粗糙度为3.97nm，XＲD谱出现较强的结晶峰。此外，作者还研究了Al2O3∶Er3+/Yb3+薄膜表面AFM形貌，如图(d)所示，平均颗粒大小为158nm，表面粗糙度为17nm，界面粗糙度较大，有利于光的散射和吸收，从而有利于上转换发光的增强。图(e)是样品S1和S2的Ag颗粒尺寸的频率分布，可知采用磁控溅射技术制备的Ag颗粒尺寸近似呈正态分布。由2.1可知，本文实验条件下结晶状态不是影响上转换发光的主要因素，而表面Ag的存在可能是影响上转换发光的主要因素，由AFM结果可知表面Ag以不同的状态附着在Al2O3∶Er3+/Yb
本文编号：2915852
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/2915852.html
