两步法制备ZnO∶Eu3+薄膜及其光学特性的研究

来源 :中国物理学会2013年秋季学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zuoshuqiong
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  通过两步法在普通载玻片上成功制备了具有六角纤锌矿结构且沿(002)衍射峰C轴择优取生长的ZnO∶Eu3+薄膜。首先利用CS-300直流磁控溅射镀膜机在载玻片上制备ZnO种子层,然后利用水热法在ZnO种子层上制备ZnO∶Eu3+ 薄膜。制备的样品采用X-射线衍射、扫描电子显微镜、光致发光(PL)光谱仪、UV-分光光度计对样品的结构、形貌以及光学特性进行表征并分析。研究结果表明:随着Eu3+掺杂摩尔百分比的增大C轴择优取向性先增强后减弱,且掺杂后的衍射峰均向小角度偏移,颗粒尺寸均变小;用325 nm的波长激发,在波长615 nm左右产生强而尖锐的红色发射峰,因淬灭效应,红色发射峰先增强后减弱,摩尔百分比为5%时最强,表明最佳掺杂摩尔百分比为5%;可见光区的平均透射率先增大后减小。以上结果说明Eu3+已经成功取代Zn2+进入ZnO晶格,由于Eu3+半径较大,Eu3+大部分存在于非对称中心的格位当中。该实验结果为进一步解释稀土掺杂纳米材料的发光机理以及在基质材料中所处的格位提供了依据,另外在激发波长低于385 nm,这一实验结果为扩大ZnO∶Eu3+薄膜的应用领域提供了部分依据。
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