Er^3＋掺杂浓度对掺Er^3＋：TiO2粉末结构及其光致发光特性的影响

以钛酸正丁酯为前驱体，乙酰丙酮为络合剂，70℃下进行对前驱体改性的络合反应，获得改性前驱体Ti（O-Bu）4-x（AcAc）x．以异丙醇为溶剂，采用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备0-3％（摩尔分数）Er^3＋掺杂TiO2粉末。差热-热重（DTA-TG）分析结果表明，掺1％（摩尔分数）Er^3＋：TiO2干凝胶粉末在烧结过程中，130-300℃之间出现两个放热峰，其余试样只出现一个放热峰，决定这一现象的结构因素同时也决定了材料中Er^3＋相对较高的分散度,X射线衍射（XRD）分析表明，700℃烧结所得的掺0-3％（摩尔分数）Er^3＋：TiO2粉末，当Er^3＋掺杂浓度为0．1％（摩尔分数）和1％（摩尔分数）时，粉末均为锐钛矿与金红石混合相，前者的金红石相衍射峰更明显；掺3％（摩尔分数）Er^3＋：TiO2粉末为单一锐钛矿相结构,700℃烧结，当Er^3＋掺杂浓度在0-1％（摩尔分数）范围内时，粉末PL强度随Er^3＋掺杂浓度提高而增强；继续增加Er^3＋掺杂浓度至3％（摩尔分数）过程中，粉末PL强度明显减弱。     

EYTO粉末的光致发光特性

以柠檬酸为络合剂、钛酸丁酯为前驱体,制备了Er3 掺杂浓度(摩尔分数)为0.1%-5.0%的(Er,Y)2Ti2O7(EYTO)粉末.在700℃烧结EYTO粉末中EYTO相的晶化不完全,随着烧结温度的升高晶化程度显著提高,-OH基团的含量逐渐减少;在1000℃烧结,得到结晶完全且不含-OH基团的EYTO相.不完全晶化的EYTO相的PL谱为半高宽112 nm的单一宽峰,结晶完全的EYTO相其PL谱为发生Stark分裂的分立发光峰.随着烧结温度的升高EYTO粉末的PL强度和荧光寿命连续提高,归因于粉末中-OH基团的逐步脱除和EYTO相晶化程度的提高;Er3 浓度在0.1%-1.5%区间均呈现上升趋势,源于EYTO相为Er3 提供了均匀分散;Er3 浓度为1.5%时均达到最大值、荧光寿命为20.9 ms.当Er3 浓度超过1.5%时,Er3 -Er3 间的交互作用增强导致1.53μm的PL强度和荧光寿命持续下降.     

Er离子注入Al2O3光波导薄膜的发光特性研究

采用溶胶-凝胶和离子注入复合工艺在氧化的Sio2/Si(100)基片上制备掺Er3+:Al2O3光学薄膜.900℃烧结,掺Er3+:Al2O3薄膜的相结构是γ-Al,Er)2O3和θ-(Al,Er)2O3的混合物.室温下测量不同注入剂量的掺Er3+:Al2O3光学薄膜的光致发光谱,均获得了中心波长为1.533 pm的发光曲线.900℃烧结制备掺EPr3+:Al23光学薄膜光致发光强度随着注入剂量从0.2×1016 cm-2增加到4×l016cm-2而逐渐增加.而1200℃烧结制备掺Er3+:Al2O3光学薄膜的光致发光强度随着掺杂浓度从0.2×1016 cm-2增加到4×1016grN-2先增加后减小.