溶胶-凝胶法制备Tb3+掺杂的SiO2荧光粉性质分析.pdfVIP

摘要 摘 要 单晶硅是现代半导体器件和大规模集成电路的基础材料。然而随着信息技 术的高速发展，徼电子器件在热稳定性、信号传输速度等方面出现了难以克服 的缺陷。因此人们希望通过光电互联技术替代微电子技术从而突破这一困境。 但是，硅是间接带隙半导体材料，发光效率极低，所以实现高效的硅基发光成 为当前科研人员面临的严峻挑战。 本论文以制备高质量的硅基荧光粉为目的，以稀土离子掺杂为手段，采用 溶胶．凝胶方法进行实验。最终实现了n”离子在二氧化硅中的掺杂，继而通过 热处理获得所需荧光粉，并对其发光性能进行测量、分析。具体来说，可以分 为如下两项工作： 第一、利用溶胶．凝胶方法制备Tb3+离子掺杂Tb3+：Si02荧光粉，并对其进行 光谱分析。 第二、详细探讨荧光粉发光性能与实验参数之间的关系，包括： ①、水与正硅酸乙脂的化学剂量比。实验结果表明，水与正硅酸乙脂的化 学剂量比＆=2、4、6、8、10时，样品均可具有清晰明亮的绿光(543nm)发射。 但相比较而言，当Ro=4时，荧光粉发光效率最高。 ②、热处理。实验结果表明，未经热处理的干凝胶，发光极其微弱。对其 其荧光光谱。发现：3000C热处理的样品荧光发射最强，5000C热处理的样品荧 光发射最弱；在5000C之前荧光发射随退火温度的升高而降低，5000C之后荧光 发射随退火温度的升高而升高；7000C、8000C光强近似。 ③、稀土离子掺杂量。实验结果表明，当稀土离子掺杂量x％：=o．05％、0．1％、 0．55％、5％时，发光强度随着掺杂量的加大而增强，并未出现浓度猝灭现象。 关键词：硅基发光、稀土、溶胶凝胶法、热处理 abslract Abstract Siliconhasbecomethebasicmaterialofmodernscale Crystal large integrated the ofinformation circuit．However,with rapiddevelopment technology， microelectronicsdeviceshave inthermal and greatdisadvantagestabilitysignal transmission interconnect to the tends speed．Therefore technologyreplace optical micro-electronics indirectbandsemiconductor technology．However,asgap material， becomesa theluminous ofsiliconis low．It serious to efficiency very challenge realizeefficientsilicon-based devices． light-emitting In dioxide withrare-earth this silicon Si02 Pa