【摘 要】
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通过离子注入,将Eu和Mg共掺杂到金属有机化学气相沉积方法生长的GaN薄膜中,Mg的注入剂量保持为5×1013 cm-2,Eu的剂量依次为1×1014,5×1014和1×1015cm-2.采用X射线衍射(XRD
【机 构】
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苏州科技大学数理学院江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室,江苏苏州215009;中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏苏州215123
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通过离子注入,将Eu和Mg共掺杂到金属有机化学气相沉积方法生长的GaN薄膜中,Mg的注入剂量保持为5×1013 cm-2,Eu的剂量依次为1×1014,5×1014和1×1015cm-2.采用X射线衍射(XRD)、Raman散射和光致发光研究了样品的结构和发光特性.X射线衍射和Raman散射揭示了GaN∶Eu样品和GaN∶Eu,Mg样品内部的应力随Eu注入剂量变化展现出相同的变化趋势,在Eu注入剂量从1×1014cm-2提高到5×1014cm-2后会导致GaN晶格收缩,产生张应力;当Eu注入剂量从5×1014cm-2提高到1×1015cm-2,会导致晶格膨胀,产生压应力.光致发光测试结果表明,GaN∶Eu,Mg样品中Mg的存在能够减少Eu周围的本征缺陷,抑制黄光发射,增强GaN基质与Eu3+之间的能量传递,导致与Eu相关的发射峰强度整体增强,且Mg的存在并不改变Eu相关的发光峰峰位,也没有引入新的发光峰.随着Eu/Mg剂量比的增加,发光强度增强倍数呈现先增加后减小的趋势,且在Eu/Mg剂量比为10∶1时,此时Eu发光得到最大程度的增强,为GaN∶Eu发光强度的6.6倍.
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