摻Er-Al-,2-O-,3-和摻Er-nc-Si-SiO-,2-材料的制備與表征.pdf

1、隨著全光網(wǎng)絡(luò)和光子集成技術(shù)的發(fā)展,摻鉺光波導(dǎo)放大器(EDWA:Er Doped Waveguide Amplifier)作為較新的研究領(lǐng)域,正在受到越來(lái)越多科研工作者的重視.該論文采用離子束輔助沉積和離子注入法開展了摻Er:Al<,2>O<,3>薄膜和摻Er:nc-Si/SiO<,2>材料的研究.實(shí)驗(yàn)采用離子束輔助沉積和離子注入法制備了摻鉺Al<,2>O<,3>薄膜,研究了不同退火溫度下,樣品的成分、結(jié)構(gòu)、表面形貌和化學(xué)價(jià)態(tài).隨退火溫度

2、的升高,Er離子被激活,樣品的光致發(fā)光強(qiáng)度隨退火溫度升高而上升.樣品在700℃退火下,折射率和粗糙度都達(dá)到最小值,影響了透射譜中此樣品的透射峰強(qiáng)度和光吸收損耗,并影響了光致發(fā)光譜.論文對(duì)材料發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了一些探討.有關(guān)微觀結(jié)構(gòu)的具體變化,及對(duì)材料光致發(fā)光機(jī)理的影響需要系統(tǒng)的研究.實(shí)驗(yàn)還采用Xe離子轟擊的方法制備了非晶的Al<,2>O<,3>薄膜,研究了轟擊對(duì)樣品表面形貌的影響.論文還利用離子注入方法制備了納米顆粒直徑為2~4nm的nc-

3、Si/SiO<,2>材料,制備的Si納米晶顆粒周圍分布著大量的非晶硅.隨退火溫度升高,非晶硅層減少,晶化加強(qiáng).論文制備了摻鉺nc-Si/SiO<,2>材料.研究了材料的微觀結(jié)構(gòu),并測(cè)量了樣品的光致發(fā)光譜,研究了材料的微觀結(jié)構(gòu)和摻Er后材料發(fā)光強(qiáng)度隨測(cè)量溫度的變化.實(shí)驗(yàn)對(duì)材料的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了深入的探討,發(fā)現(xiàn)存在于非晶氧化硅及其界面上的光激活Er離子,通過(guò)非晶硅與納米硅相耦合,非晶硅的存在影響了納米硅與Er離子間的能量傳遞,對(duì)Polman等