一、Influence of Al-doping on electroluminescence of silicon-based films（论文文献综述）
刘素云[1]（2021）在《硅基Tb2O3薄膜发光性能的改善研究》文中指出近年来稀土发光材料由于具有很多的优点而成为硅基光源的研究热点,为了兼容目前CMOS工艺,硅基光源需要满足以下条件:和硅衬底晶格匹配度要高、工作电压要尽可能的低以及发光效率要高。稀土Tb2O3与硅的晶格失配仅为1.3%,使得Tb2O3和硅衬底之间的位错缺陷较少。Tb2O3作为一种P型半导体材料,以Tb2O3为基础的电致发光器件具有较低的工作电压,且Tb3+是一种高效稀土发光离子,可以与其他稀土离子(Ce3+、Eu3+、Sm3+等)进行能量传递,尤其与Er3+的能量传递作用能够实现1.54μm通讯波段发光,因此Tb2O3非常适合制作硅基光源。前人对硅基Tb2O3电致发光器件进行了大量的研究,并取得了一些进展,但该器件发光仍然存在发光衰减快的问题,为了解决这一问题,本文在Tb2O3薄膜结晶性能及浓度猝灭方面对硅基Tb2O3电致发光器件进行了更进一步的研究与探索。常规管式炉退火与快速退火相比,其升降温速度较慢,原子有足够的活化能迁徙到晶核周围,有利于薄膜结晶,因此对沉积的Tb2O3薄膜进行了常规管式炉退火,之后镀电极制备了Tb2O3电致发光器件,通过对器件进行表征,获得了Tb3+的本征绿色发光,且由常规管式炉退火的Tb2O3薄膜镀电极得到的电致发光器件与快速退火的Tb2O3薄膜镀电极制得的电致发光器件相比,其发光强度增强了1.4倍左右。为了减少器件的工作电压、改善器件的电子空穴注入比,选用同时具备阻挡电子和注入空穴功能的无机P型半导体材料NiO。通过磁控溅射法制备了NiO/Tb2O3电致发光器件,获得了Tb3+的绿色电致发光,且开启电压降低了2V。浓度猝灭的主要原因是发光层Tb2O3薄膜中Tb3+发生了自身浓度猝灭,因此引入Ce3+,增大离子间距,通过Ce3+→Tb3+的无辐射共振能量传递方式实现Tb3+发光。制备了硅基Tb/Ce结构薄膜,获得了Tb3+的光致发光,且在15天后几乎都没有衰减,荧光寿命长,为今后硅基Tb2O3:Ce3+薄膜电致发光器件的研究打下了坚实的基础。
陈金鑫[2]（2020）在《硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强》文中指出众所周知,硅因其间接带隙结构而发光效率低下,这严重限制了硅基光电集成的发展。因此,与现有硅基CMOS集成电路工艺兼容的光源成为硅基光电集成领域亟需解决的问题。在过去的近三十年间,人们提出了若干种实现硅基光源的方案。其中,硅基掺铒（Er）氧化物半导体薄膜器件在1.54?m处的电致发光（EL）正好落在石英光纤的最低损耗窗口,而且其制备工艺与现有CMOS工艺完全兼容。因此,研究硅基掺Er氧化物半导体薄膜器件的电致发光对发展硅基光电集成所需的光源具有重要的现实意义。本文系统研究了硅基掺Er的ZnO薄膜器件的电致发光及其增强策略,取得如下主要创新成果:（1）利用射频磁控溅射法在n型轻掺/重掺硅（n-Si/n+-Si）外延片上沉积单掺Er的ZnO（ZnO:Er）薄膜和Er、F共掺的ZnO[ZnO:（Er,F）]薄膜,制备了ZnO:Er/n-Si/n+-Si和ZnO:（Er,F）/n-Si/n+-Si异质结发光器件。在一定的正向偏压下,两种器件均发出仅与Er3+离子相关的可见光与1.54?m波段的近红外光。在可见光和1.54?m波段,基于ZnO:（Er,F）薄膜的器件的EL强度分别是基于ZnO:Er薄膜的器件的10倍和2倍。分析指出:两种器件在发光时的载流子输运受Poole-Frenkel（P-F）机制支配,而它们的Er3+发光源于热电子碰撞激发。F-离子共掺增强器件发光的原因有:ZnO:（Er,F）薄膜比ZnO:Er薄膜具有更大的晶粒,因而具有更多的光学活性Er3+离子;F-离子部分替换了Er3+离子周围的O2-离子而形成ErO6-xFx八面体,其对称性低于ErO6八面体,从而增加了光学活性Er3+离子的内4f能级跃迁几率。（2）将重掺n型硅（n+-Si）经干氧热氧化形成10 nm的氧化硅（SiOx,x≤2）层,以射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积ZnO:Er薄膜和Zr、Er共掺的ZnO[ZnO:（Zr,Er）]薄膜,制备了基于ZnO:Er/SiOx/n+-Si和ZnO:（Zr,Er）/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。在相同的注入电流下,基于5 at.%Zr共掺的ZnO:（Zr,Er）薄膜器件在可见光和1.54?m波段的EL强度上比基于ZnO:Er薄膜的器件分别要高50倍和5倍左右。分析指出:两种器件在发光时的载流子输运遵循缺陷辅助隧穿（TAT）导电机制,而它们的Er3+离子发光可归因于热电子碰撞激发。基于ZnO:（Zr,Er）薄膜的器件具有更强的Er3+离子发光的主要原因为:1.掺Zr会导致Zn空位以及部分替代Zn2+离子位,使部分“ErO6Zn6”单元转变成“ErO6Zn6-x”以及“ErO6Zn6-xZrx”单元,这样就使具有光学活性的Er3+离子所处的ErO6准八面体发生畸变而导致其晶格场对称性降低,进而增加了Er3+离子的内4f能级跃迁几率。2.透射电子显微镜能谱分析表明,基于ZnO:Er薄膜的发光器件中一部分Er3+离子在ZnO/SiOx界面处偏析,导致光学活性的Er3+离子减少,而在基于ZnO:（Zr,Er）薄膜的发光器件中没有发生明显的Er离子偏析。（3）在n+-Si上经干氧热氧化形成10 nm的SiOx（x≤2）层,利用射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积ZnO:Er薄膜和Ti、Er共掺的ZnO[ZnO:（Ti,Er）]薄膜,制备了基于ZnO:Er/SiOx/n+-Si和ZnO:（Ti,Er）/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。在相同注入电流下,基于5 at.%Ti共掺的ZnO:（Zr,Er）薄膜的器件在可见光和1.54?m波段的EL强度上比基于ZnO:Er薄膜的器件分别要高50倍和20倍左右。分析指出:两种器件在发光时的载流子传输遵循TAT导电机制,而它们的发光来源于热电子碰撞激发ZnO晶格中的Er3+离子。需要指出,共掺Ti增强器件电致发光的主要原因与上述共掺Zr的增强机制相似。（4）利用射频磁控溅射法在n+-Si上沉积掺?0.1 at.%Er的ZnO:Er薄膜,再旋涂一层PMMA薄膜,制备了Au/PMMA/ZnO:Er/n+-Si结构的金属-绝缘体-半导体（MIS）发光器件。器件在较低电压下表现为随机激射（RL）,而在较高电压下表现为ZnO的380 nm近带边自发辐射和Er3+离子可见发光。分析指出:器件在正向偏压足够但仍较低的情况下,在PMMA/ZnO:Er界面附近区域电子的准费米能级(EFn)与空穴的准费米能级(EFp)之差大于ZnO的带隙,即:EFn-EFp>Eg,满足受激辐射条件,从而产生光增益。在多晶ZnO:Er薄膜中,ZnO发出的近带边紫外光受到多重散射。在某些多重散射过程中,光增益可大于光损耗,从而产生RL;当器件被施以较大的正向偏压时,相当多的空穴被扫出PMMA/ZnO:Er界面附近的区域而进入薄膜内部,与从n+-Si漂移过来的电子复合。其中,直接复合导致ZnO近带边紫外发光;而依靠缺陷的间接复合通过能量传递激发出Er3+离子可见发光。（5）在n+-Si上经干氧热氧化形成10 nm的SiOx（x≤2）层,利用射频磁控溅射法在上述热氧化硅片上沉积掺Er的ZnGa2O4（ZnGa2O4:Er）薄膜,制备了基于ZnGa2O4:Er/SiOx/n+-Si多层结构的发光器件。器件在一定的正向偏压下,发出源于Er3+离子的可见光与1.54?m波段的近红外光。分析指出,器件发光来源于热电子直接碰撞激发ZnGa2O4晶格中的Er3+离子。在足够高的正向偏压下,n+-Si中的电子通过TAT机制进入SiOx的导带,在电场驱动下“跳入”ZnGa2O4的导带而成为热电子,这些热电子碰撞激发ZnGa2O4晶格中的Er3+离子,从而导致Er3+离子的特征发光。（注:这部分工作是在本论文主体工作基础上的延伸。）
陈若望[3]（2019）在《面向光互连应用的高效硅基近红外发光器件设计》文中研究说明随着集成电路产业飞速发展,传统半导体制造技术已逼近物理极限。将光子学器件与微电子技术相结合实现光互连,是当前国内外科学家努力探寻的关键技术之一。满足硅基光电集成的关键点在于解决硅是间接带隙半导体这一弊端,实现高效稳定的硅基光源。近年来,在硅基薄膜中引入合适的杂质作为发光中心,从而获得满足光互连的光电子发光器件是学术界关注的前沿热点。本论文针对全硅基材料发光效率低这一关键问题,在硅基薄膜中引入过渡金属离子、稀土离子作为近红外发光中心的同时,在硅基薄膜中原位生长高数量密度、尺寸可控的量子点作为敏化剂,借助有效能量传递过程增强薄膜的近红外发光。采用基于旋涂技术的溶胶凝胶湿化学策略制备SnO2量子点与稀土Er3+离子、Au量子点与过渡金属Bi离子共掺非晶Si O2薄膜,并通过多种技术手段进行表征。在光泵浦和电注入条件下,增强近红外发光,并且深入分析发光机制和能量传递机制。本文主要内容和结果如下:利用基于旋涂技术的溶胶凝胶湿化学策略完成了SnO2、Au量子点的制备。优化工艺条件,结合多种技术手段对硅基薄膜结构表征,得到平均尺寸2.1到5.2 nm、高数量密度的量子点掺杂的硅基薄膜。相关的光学测试结果分析为这些量子点敏化过渡金属离子、稀土离子发光提供先决条件。根据X射线光电子能谱分析和选择性光致发光谱测试结果,探讨了铋离子掺杂非晶二氧化硅薄膜的近红外发光来源于低价态Bi+离子和Bi0。此外,本文通过在掺Bi二氧化硅薄膜中引入Au离子,实现了Bi离子相关的近红外发光峰位可调、荧光强度增强了300%。高分辨透射电子显微镜截面图片证实了非晶二氧化硅薄膜厚度约为90 nm以及不同尺寸、数量密度Au量子点的形成。变温光致发光谱测试结果表明,部分Au离子可有效降低Bi离子掺杂非晶二氧化硅薄膜中羟基基团等非辐射复合中心的密度。选取平均尺寸为5.2 nm的SnO2量子点作为敏化剂,使得稀土Er3+离子在1550 nm处的近红外发光增强了三个数量级。光致发光发射谱和激发谱中出现的尖锐敏化剂相关的激发峰,证实了SnO2量子点与稀土Er3+离子之间发生了共振能量传递。瞬态光致发光谱分析了体系中各部分的发光寿命,从而计算得到SnO2量子点与稀土Er3+离子之间的共振能量传递效率高达63.4%。在此基础上,设计了相关电致发光原型器件。J-V测试表明载流子输运符合SCLC模型。引入5.2 nm的SnO2量子点以后,近红外电致发光效率增强16倍的同时,开启电压大幅降低,能够保持长时间稳定工作,这为硅基光电集成中近红外高效硅基光源提供一条可能的技术途径。
刘婧婧[4]（2019）在《硅基钙钛矿量子点异质结发光二极管的制备及器件性能研究》文中研究表明钙钛矿发光二极管具有色纯度高、亮度高、颜色可调、能耗低以及易实现大面积制备等优势,在大尺寸显示与照明领域具有广阔的应用前景。随着研究的深入,器件正向着多功能、小型便捷、可集成以及低功耗的趋势发展。Si具有成熟的制备工艺和平台,是当今微电子行业的主导材料。将Si与钙钛矿材料相结合不仅可以获得紧凑且轻便的多功能器件,还有望能够实现大面积光电集成,扩展钙钛矿的应用领域。因此,将无机钙钛矿量子点器件与Si材料相结合是一个有趣的科研课题。然而,未掺杂的单晶硅与钙钛矿量子点之间存在能级不匹配,空穴的注入效率低,器件的发光效率低等问题。本论文针对此问题,将Si与钙钦矿结合,采用掺硼的p-Si作为空穴注入层,合理设计发光二极管器件结构,常温下能够得到绿光和红光发射硅基钙钛矿发光二极管;利用Poly-TPD材料调控器件能带结构提高器件的性能;利用Au纳米结构的等离子共振效应进一步提高器件的性能;并研究直流、交流不同驱动模式下器件的发光性能的变化,为硅基钙钛矿发光二极管的实际应用提供了可能。主要研究内容如下:1.制备基于无机钙钛矿量子点CsPbX3/p-Si异质结的全无机发光二极管,器件结构为:ITO/ZnO/CsPbX3/p-Si/Al,实现了室温下的515 nm绿光和683 nm红光发射。绿光器件的输出功率密度为0.14mW/cm2,红光器件的输出功率密度为0.25 mW/cm2。研究表明由于CsPbI3量子点和p-Si之间的具有较小空穴注入势垒,所以红光器件的开启电压低于绿光器件。在直流驱动模式下观察到在高电流密度下器件发光强度下降,交流驱动能够有效改善器件性能衰减的现象。在交流驱动模式下,由于交替的正负偏压会减小器件界面处电荷累积,降低热效应对器件的损害,最终器件的电致发光增强,在高电流密度下器件的工作稳定性也得到了提高。将钙钛矿量子点与Si结合有助于实现硅基光源,扩展钙钛矿的实际应用。2.钙钛矿量子点和Si之间的能带不完全匹配限制了器件性能,为了进一步提高器件的发光性能,我们在钙钛矿量子点和p型Si之间插入一层Poly-TPD来调节器件的能带结构,制备ITO/ZnO/CsPbX3/Poly-TPD/p-Si/Al发光器件,Poly-TPD材料可以降低空穴的注入势垒,阻挡电子的反向传输。基于CsPbI3量子点的发光器件的功率密度可以达到1.68mW/cm2,外量子效率（External Quantum Efficiency,EQE）为0.91%,与参考器件相比增强了34倍,稳定性得到了提高,器件连续工作1h之后,发光强度衰减为原来的4.4%;基于CsPbBr3量子点的器件中也观察到类似的光发射增强现象,光输出功率密度达到0.6mW/cm2,比参考器件增强了 13.6倍。我们的结果表明,通过合理的光学和电子设计可以实现高效、稳定性的硅基钙钛矿发光器件,有助于以紧凑和轻量的形式实现光电集成以及多功能电子器件。3.为了进一步提高无机钙钛矿量子点器件的发光强度,我们合成直径约为20 nm 的 Au 纳米颗粒（Au Nanoparticals,Au NPs）和尺寸为 20（±2）nm × 40（±5）nm的Au纳米棒（Au Nanorods,Au NRs）,并且分别引入到空穴传输层中,形成ITO/ZnO/C sPbX3/Poly-TPD/Au/p-Si/Al发光器件结构,研究局域表面等离子共振对钙钛矿器件性能的影响。Au纳米颗粒的共振峰位于521 nm左右,与CsPbBr3量子点的荧光发射峰完全匹配。我们将AuNPs引入空穴注入层,实验结果表明,CsPbBr3量子点器件的发光强度增强2倍左右;输出功率密度增加到1.2 mW/cm2,这是由Au NPs和CsPbBr3激子之间的局域表面等离子共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）耦合引起的。Au纳米棒具有526nm、695nm两个共振峰,分别和CsPbBr3量子点和CsPbI3量子点的发射峰完全匹配。在空穴传输层中加入AuNRs之后,由于局域表面等离子共振耦合的存在,CsPbBr3量子点和CsPbI3量子点器件发光强度均得到了提高。4.高功耗和低亮度一直制约着钙钛矿发光二极管（Perovskite Light-emitting Diodes,PeLED）发展进程。这里,我们通过交流（Alternating Current,AC）驱动模式改善了基于CsPbI3量子点和p型Si衬底的PeLED的发光强度,并且降低了电流密度。在不同的驱动电压模式下（正弦脉冲偏压或方波脉冲偏压）,观察到频率相关的电致发光（Electroluminescent,EL）现象。方波脉冲偏压下的器件在相同电压下呈现更强的EL强度。方波脉冲偏压驱动下的红色PeLED EL强度下降现象得到了进一步改善,驱动电压高于8.5 V时,EL积分强度几乎呈线性增加。由于交流驱动减少了电荷在器件界面或缺陷中的累积,因此红色PeLED与直流驱动相比具有更高的工作稳定性。我们的工作为获得高亮度、低功耗和高稳定性的发光器件提供了有效的方法。
袁荣荣[5]（2019）在《钙钛矿纳米晶玻璃材料的制备、光学性能及其LED应用研究》文中认为全无机钙钛矿卤化铯（CsPbX3,X=Cl,Br,I）纳米晶具有优异的光热性能和光致发光等性质,如明亮可调的发光特性,较窄的发射光谱,较高的发光效率,在发光二极管,激光器,偏振器,太阳能电池和光电探测器等制造技术中有着广泛的应用。根据有关文献报道,CsPbBr3纳米晶在整个可见光谱中的发射波长涵盖410-700nm,最高量子效率值达到90%。热注入法制备的CsPbX3纳米晶的胶体性质仍然存在空气和湿热环境下不稳定的问题。因此,我们将全无机卤化铅铯钙钛矿纳米晶掺入到一些稳定的玻璃基质材料中而后通过一些现代化测试分析研究了其形貌、微结构以及其光学性质。主要的研究内容如下:（1）在前人实验的基础上,采用传统的熔融热处理技术,在同一热处理温度下成功制备出了CsPbBr3、CsPbBr1.5I1.5、CsPbI3三种纳米晶玻璃。CsPbX3纳米晶的荧光光谱可以从500 nm调谐到700 nm。在蓝光或紫外光的激发下,CsPbBr3、CsPbBr1.5I1.5、CsPbI3三种纳米晶玻璃分别呈现出高效的绿色、橘色、红色光致发光,但量子效率都不是很高,分别为42.5%,15.5%,17.2%。将三种纳米晶玻璃与蓝光芯片复合,可得到三个具有高色纯度的LED元件,在蓝光芯片的激发下,CsPbBr3纳米晶玻璃基的LED色纯度高达99.6%。（2）纯纳米晶玻璃存在的不足在于纳米晶玻璃的量子效率比纳米晶溶液的量子效率低得多,以CsPbBr3纳米晶玻璃为主要研究对象,欲通过两种途径以提高纳米晶玻璃的量子效率。首要的改进途径是通过改变原料配方,拟通过调节纳米晶在玻璃中的摩尔浓度来提高CsPbBr3纳米晶玻璃的量子效率。另一种途径是采用杂原子掺杂,如Sn2+,Mn2+,Rb2+等过渡金属离子、Eu3+/Eu2+稀土离子,来提高其量子效率。本论文选用具有丰富能级的稀土元素Eu,主要通过改变稀土离子在玻璃中的摩尔浓度以达到提高量子效率的效果。值得注意的是,在蓝光芯片的激发下,纳米晶玻璃随着Eu离子浓度的改变表现出由绿到红的荧光发射,经过简单的复合,四种不同发光的LED简易元件被成功构建。（3）在CsPbBr1.5I1.5晶格中引入稀土Eu离子,Eu离子主要占据在纳米晶中Pb位点和Br位点附近,实验结果表明,掺杂低浓度的Eu离子后,CsPbBr1.5I1.5纳米晶的量子效率被有效提高。这一结果是因为掺杂Eu离子后,Eu的能级被有效引入钙钛矿能级时,价电子可以跃迁到铕的部分能级中再回到基态,这一过程可以有效减少价电子与体系中缺陷的复合,从而提高了纳米晶玻璃的量子效率。Eu离子掺杂的CsPbBr1.5I1.5纳米晶玻璃是一种有潜力的红光玻璃,在构建Ce:YAG基WLEDs时可作为红光成分大大提高了其显色指数,显色指数从60.9增加到了92.4。
殷雪[6]（2017）在《硅基稀土氧化物半导体Eu2O3电致发光性能研究》文中指出稀土氧化物半导体作为一类特殊的半导体材料,具有以ZnO、GaN为代表的第三代宽禁带半导体材料无法比拟的优势。稀土氧化物半导体的能带模型除包含导带、价带外,还包含特殊的极窄的4f能带。4f能带的相对位置对于稀土氧化物半导体中电荷载流子的起源具有重要的影响。电子能够从价带激发到4fn+1能带或者从4fn能带激发到导带中,从而产生f-f跃迁,而非一个宽的带间跃迁。因此,基于稀土氧化物薄膜的电致发光器件不仅可以具备稀土离子谱线丰富、色纯度高以及发光效率高等优点,并解决了稀土离子在基质材料中固溶度低的问题,还因其半导体特性,可以获得较低的工作电压。更重要的是,对于Eu2O3材料,它的晶格常数为10.86A,与硅（晶格常数:5.43A）的晶格失配度几乎为零,使得硅基Eu203薄膜电致发光器件可以与目前日益成熟的硅基CMOS工艺完美兼容。本论文利用磁控溅射技术在硅衬底上沉积了 Eu203薄膜,制备了硅基电致发光器件,得到了 Eu3+离子的特征红色电致发光,不仅改善了硅基红光LED普遍发光效率低的问题,同时极大地拓展了稀土氧化物材料的应用领域,为硅基发光器件的研究提供了崭新的思路和途径。本研究工作得到的主要成果如下:（1）Eu203/P+-Si电致发光器件的制备,通过施加正向电压得到了 Eu3+离子的红色电致发光:利用磁控溅射法在P+-Si衬底上沉积了 Eu203薄膜,对不同退火条件得到的薄膜进行了 XRD表征和PL光谱测试,并计算其相应的光学带隙。同时制备了 Eu203/P+-Si电致发光器件,获得了 Eu3+离子的红色电致发光,对器件的发光机理进行了研究,并从薄膜厚度、退火温度、退火气流量等方面对器件的发光性能作了初步的改善。（2）双层结构Eu2O3/Tb2O3电致发光器件的制备,通过引入一层Tb2O3薄膜作为空穴注入层,使器件的发光强度和开启电压都得到了改善:利用磁控溅射法在P+-Si衬底上首先沉积了一层Tb203薄膜,随后在其上表面沉积Eu203薄膜,制备出双层结构的Eu203/Tb203/P+-Si电致发光器件。引入一层Tb203薄膜作为空穴注入层,制备得到的电致器件可以获得较强的Eu3+离子的红色电致发光,对器件的发光机理进行了研究,分析了 Tb203层对器件发光性能的影响,最后从Tb203薄膜厚度、退火温度、退火气流量等方面对器件的发光性能进行了更进一步的优化。（3）共溅射法Eu203:Tb3+电致发光器件的制备,器件在施加正向和反向电压下均能得到Eu3+离子的红色电致发光:采用Eu2O3靶材和金属Tb靶共溅射在P+-Si衬底上沉积了 Eu203:Tb3+薄膜,制备出Eu2O3:Tb3+/P+-Si电致发光器件。通过对器件分别施加正向和反向电压,测试不同电压方向的器件电致发光性能,并对器件的发光机理分别进行了研究,分析了通过共溅射掺杂进Eu2O3薄膜中的Tb3+离子对Eu3+离子红色电致发光起到的作用,最后通过调整衬底类型和电阻率提高相应器件的发光性能。（4）共溅射法Eu2O3:Tb3+电致发光器件性能的优化:首先研究了不同浓度的W6+,In3+和Ca2+金属离子掺杂对器件性能的影响。其次在Eu2O3:Tb3+器件中分别引入了一层NiO,Y2O3和Ga2O3薄膜制备了双层结构的电致发光器件,通过调整引入的薄膜厚度研究其与器件发光性能的关系,并对器件的发光机理和导电机制分别进行分析。接着研究了退火气氛、退火温度以及退火时间对Ga2O3/Eu2O3:Tb3+/N+-Si电致器件性能的影响。值得注意的是,退火时间为1min的器件在3V左右可以获得较强烈的红色发光。最后分析了发光层厚度以及Tb3+离子掺杂浓度与Ga2O3/Eu2O3:Tb3+/N+-Si电致器件性能之间的关系,并得到了红绿颜色可调的电致器件。
牟光遥[7]（2017）在《硅基CeO2薄膜电致发光器件的制备与研究》文中研究指明近年来,人们对信息传递速度的要求越来越高,集成电路在向尺寸更小和速度更快的方向发展。传统集成电路都建立在硅基的基础上,由于存在电阻电容延时和强场效应等,集成电路的尺寸已经达到了瓶颈,进一步发展受到了极大的阻碍。而光通信技术的信息传输速度高,不会受到微电子器件尺寸的限制,满足集成电路在传输速度方面的要求,因此,可以用硅基光电集成来解决传统集成电路所面临的问题。制备硅基光源需要同时满足与CMOS工艺相兼容,工作电压低和发光效率高等条件。本论文制备了 CeO2和Ce2Si2O7薄膜,分别对其进行了稀土离子(Er3+,Eu3+,S Sm3+,Yb3+,Tb3+和Nd3+)的掺杂,制备了发光波段覆盖紫外、可见和近红外的发光器件,并对其发光机理进行了研究。1、利用磁控溅射方法制备了 CeO2薄膜电致发光器件,获得了白色电致发光,研究了器件的电致发光性能和发光机理。CeO2器件获得了覆盖可见光区域的偏白色发光,发光来自于其内部的缺陷能级。通过对CeO2薄膜结晶质量的探索,结合电致发光测试,优化了制备条件。为了改善器件的电致发光性能,我们对CeO2器件进行了金属铕的掺杂,使薄膜中的氧空位含量增多,导电性升高,使得器件的电致发光强度提高了约10倍。2、制备了CeO2:Er3+ CeO2:Eu3+,CeO2:Sm3+和 CeO2:Yb3+ 的薄膜发光器件,分别获得了 Er3+ Eu3+和Sm3+的特征光致发光和电致发光,获得了 Yb3+的特征光致发光,并对发光机理进行了讨论。通过改变离子的掺杂浓度,研究了离子浓度对器件发光性能的影响。通过掺杂Zn2+对CeOC2:Er3+器件进行了改善,通过增加Tb2O3层对CeO2:Eu3+,CeO2:Sm3+器件进行了改善,使器件的工作电压降低,并使电致发光强度增强。3、利用磁控溅射方法制备了 CeO2薄膜,通过对其进行还原氛围下的退火,使CeO2薄膜转化为Ce2Si2O7薄膜,此方法改善了利用电子束制备薄膜发生失氧降低薄膜质量的问题,获得了更高质量的Ce2Si2O7薄膜。通过对Ce2Si2O7薄膜电致发光器件的测试,研究了器件的电致发光性能和发光机理。Ce2Si2O7器件获得了蓝紫色光致发光和电致发光,发光来自于Ce3+的5d→4f的跃迁。通过对CeO2薄膜结晶质量的探索,结合电致发光测试,优化了制备条件。4、制备了Ce2Si2O7:Tb3+,Ce2Si2O7:Yb3+和 Ce2Si2O7:Nd3+的薄膜发光器件,通过Ce3+到其它稀土离子的能量传递,分别获得了 Tb3+的特征光致发光和电致发光,Yb3+和Nd3+的特征光致发光,并对发光机理进行了讨论。通过改变离子的掺杂浓度,研究了离子浓度对器件发光性能的影响。通过掺杂Tb3+对Ce2Si2O7:Yb3+器件进行了改善,使Yb3+的发光强度增强。
王岩[8]（2017）在《掺杂碳氧化硅薄膜的制备与发光特性研究》文中进行了进一步梳理光电子集成技术的不断发展,使硅基发光材料成为广泛关注的焦点。近几十年来,各国学者对硅基发光材料和相关器件进行了研究。研究主要集中在如多孔硅,Si-SiOx,Si-SiNx,Si-SiOxNy等低维纳米结构材料上。但是,这些材料在实现较高发光效率方面存在不同程度的不足,限制着硅基发光材料的应用。近年来,SiOxCy因具有较强白光发射特性引起了各国学者的广泛关注。SiOxCy是一种理想的稀土离子掺杂的母体材料,而且SiOxCy能很好地控制硅基薄膜中载流子的注入。因此SiOxCy在硅基光电集成领域是一种具有应用价值的光源材料。本文主要对掺杂（碳,氮,氧和稀土离子）硅基薄膜的制备与发光特性进行了研究,研究内容如下:（一）利用甚高频-等离子体增强化学气相沉积（VHF-PECVD）技术,以硅烷（SiH4）,甲烷（CH4）,氧气（O2）和氨气（NH3）等前驱体在为反应气体,沉积通过调控氨气流量制备若干氮掺杂SiOxCy薄膜。分析薄膜的光致发光光谱,FTIR光谱以及XPS的测量结果,发现通过调控Si OxCy薄膜中的氮含量,薄膜中缺陷发光中心会发生变化,并能够实现较强的白光发射。利用等离子体增强化学气相沉积系统制备了碳掺杂氮氧化硅膜,其中以硅烷（SiH4）,甲烷（CH4）,氧气（O2）和氨气（NH3）作为前驱体。通过调节甲烷流量,制备了不同碳含量的SiOxNy薄膜。分析光致发光光谱和激发光谱结果发现,通过调控薄膜中的碳含量,发光法强度的增强,且发光强度与碳含量的增加具有相同趋势。（二）利用磁控溅射系统制备铕离子掺杂Si OxCy薄膜。分析发现铕掺杂SiOxCy薄膜的光致发光光谱中具有明显的蓝光发光峰和红光发光峰组成。通过改变溅射功率实现对SiOxCy薄膜中铕离子的含量调节,可以实现对发光强度的调节。分析光致发光图可以发现,随溅射功率的增强蓝光发光峰逐渐减弱,而红光发光峰逐渐增强。通过对实验数据进行分析,发现红光增强主要原因是存在从主体材料的缺陷态到Eu3+离子的能量转移。
张晓伟[9]（2016）在《共掺硅基复合薄膜发光特性及纳米结构生长过程的原位研究》文中研究表明随着美国英特尔公司在“2016英特尔信息技术峰会”中宣布10纳米芯片制造工艺将在2017年下半年开始投产,集成电路的集成度越来越高,器件的特征尺寸不断缩小,将逐渐接近其物理极限,因此集成电路的进一步发展遇到了极大的挑战。将先进的光子学器件与成熟的微电子集成电路技术相结合,被认为是推动摩尔定律发展的有效技术方案。目前,如何克服硅的间接带隙能带结构,获得高效、稳定的硅基光源是实现硅基光电集成的关键课题之一。通过掺杂调控,即在硅基薄膜中引入合适的杂质作为发光中心,进而获得能满足光互连需求的光电子发光器件是当前人们十分关注的前沿课题。本论文在实验室先前研究的基础上,针对硅基发光材料发光效率低这一关键问题,在硅基薄膜中引入稀土离子、过渡金属离子作为近红外发光中心,同时在硅基薄膜中原位生长高密度、尺寸可控的半导体氧化物量子点作为敏化剂,通过有效的能量传递过程来提高材料的发光效率。在实验上利用基于旋涂技术的溶胶凝胶法制备了宽带隙半导体量子点（ZnO量子点、In2O3量子点、SnO2量子点）共掺非晶SiO2薄膜,通过多种技术手段对材料的微结构进行表征,在实验上实现了在光泵浦及电注入条件下,近红外发光强度显着的提高,并对其中的发光机制及能量传递机制进行了深入分析。论文的主要内容与结果如下:在实验上,利用基于旋涂技术的溶胶凝胶法结合限制性晶化原理制备了宽带隙氧化物量子点（ZnO量子点、In2O3量子点、SnO2量子点）共掺非晶SiO2薄膜。通过多种技术手段对硅基薄膜的结构进行了表征。通过控制合成工艺,我们得到了一种3到20纳米尺寸可控、高密度的半导体量子点掺杂非晶SiO2薄膜的制备方法。进而,我们观测到宽带隙氧化物半导体量子点强的荧光发射,并且其发射谱随量子点尺寸变化而变化,显示出通过尺寸调控量子点能带结构的特性,这为其作为稀土离子与过渡金属元素敏化剂提供了先决条件。通过对ZnO、In2O3和SnO2等不同半导体氧化物量子点的结构表征及荧光特性分析,我们发现SnO2量子点在非晶SiO2薄膜中的高温结构稳定性最好。随后,我们选取平均直径5.2纳米的SnO2量子点作为敏化剂,使得稀土 Eu3+离子在613纳米处的可见荧光强度增强了两个数量级、稀土 Er3+离子在1540纳米处的近红外荧光强度增强了三个数量级。荧光发射谱中特征发光峰增强以及荧光激发谱中敏化剂相关激发峰的出现,均证实了 SnO2量子点与稀土 Eu3+离子/Er3+离子之间存在着能量传递过程。变温的荧光发射谱中,稀土Eu3+离子来自电偶极跃迁与磁偶极跃迁的特征发光峰强度比例有所变化,证实了稀土Eu3+离子在足够的退火温度和氧化物掺杂浓度下能够掺入SnO2量子点晶体结构之中,这将大大提高共振能量传递的效率。瞬态荧光发射谱分析了 SnO2量子点单掺及其与稀土 Er3+离子共掺情况下,不同的缺陷态发光荧光寿命,经计算,SnO2量子点与稀土 Er3+离子之间的共振能量传递效率高达63.4%。这个结果远高于目前实验上报道的43%的ZnO量子点到稀土 Er3+离子的能量传递效率与21%的In2O3量子点到稀土 Er3+离子的能量传递效率。在此基础上,通过热蒸发铝电极、电子束蒸发ITO出光电极,设计了基于SnO2量子点与稀土 Er3+离子共掺非晶SiO2薄膜的电致发光原型器件。Ⅰ-Ⅴ测试表明,载流子的输运符合空间电荷限制电流（SCLC）模型。通过5纳米SnO2量子点的引入,稀土 Er3+离子的近红外电致发光效率增强了 16倍。与此同时,器件的开启电压大幅度减少,显示出良好的电致发光特性,为硅基光电集成中近红外高效硅基光源的实现提供了一条可能的技术途径。与此同时,我们采用半导体集成工艺兼容的PECVD技术结合离子注入技术制备了过渡金属铋离子掺杂富硅二氧化硅（SiO0.732）薄膜。高温退火后,由于限制性晶化原理,非晶硅基薄膜中形成了尺寸可控的高密度2至5纳米的硅量子点。经XPS测试,硅氧比为1:0.732。经拉曼散射光谱测试,富硅二氧化硅薄膜中形成了高密度的纳米硅量子点,晶化率为35.8%。作为敏化剂的硅量子点的尺寸可根据退火温度的变化精确可调,进而可使其能带结构与发光中心的吸收峰匹配;作为发光中心的铋离子的掺杂浓度可根据离子注入剂量精确可调,可有效地避免浓度淬灭效应。通过引入平均为4纳米的硅量子点,铋离子在1150纳米处的近红外发光强度显着了 60倍。瞬态荧光谱测试证实了两者存在着共振能量传递过程。根据Fuchtbauer-Ladenburg理论计算,近红外发射截面与荧光寿命乘积高达4.2X10-23 cm2s,预示了铋离子与Si量子点共掺杂硅基薄膜是一种有希望的硅基近红外光源材料。在国家留学基金委的资助下,2014年9月至2016年8月,论文作者在美国加州大学伯克利分校进行博士生联合培养项目。期间,采用先进的微纳加工手段,如氮化硅薄膜淀积、光刻、等离子体刻蚀、湿法刻蚀、二次光刻、金属淀积、剥离、对准、封装等半导体工艺,制备能承重液体的原位TEM载网（Liquid cell TEM）。以此为基础,通过美国国家电子显微镜中心（NCEM）中先进的透射电子显微镜,对铂铁核壳结构量子点的成核、生长过程进行了液相原位TEM观测。进而,对异质结构核壳量子点的结构演变机制进行了总结。
林少兵[10]（2016）在《铋离子掺杂硅基发光材料及稀土上转换氧化物半导体研究》文中指出铋离子的宽带近红外发光在硅基光电集成和现代通信领域中有着广泛的应用前景,而稀土离子掺杂的上转换荧光材料更是近十年来研究的热点材料之一。本论文利用化学合成方法制备了铋掺杂的二氧化硅薄膜和稀土离子共掺的Ti02和NaYF4上转换材料,并对其结构和物理性质,特别是荧光性质进行了研究。论文主要包括两方面的内容:一是通过溶胶凝胶法制备了铋掺杂的二氧化硅薄膜,在对样品结构进行了系统表征的基础上,研究了铋掺杂二氧化硅的近红外荧光特性及机理,进而探索了 Au纳米颗粒共掺对其近红外荧光的增强作用。此外,提出采用离子注入技术与PECVD技术相结合制备了铋注入SiOo.73薄膜样品,在热退火条件下获得了铋掺杂的纳米硅/氧化硅材料,通过纳米硅与铋离子间的能量传递过程实现了铋离子近红外荧光的有效增强,并采用稳态荧光光谱、瞬态荧光光谱等研究了相应的能量传递过程。二是通过化学法合成了 Er3+/Yb3+共掺的Ti02和NaYF4上转换材料,通过TEM、XRD等研究材料的上转换特性,并探索了增强上转换荧光的可能途径。主要研究内容及成果如下:1.溶胶凝胶法制备的铋离子掺杂二氧化硅薄膜在325nm激光照射下有明显的近红外荧光发射,研究表明其发光机制可能与薄膜中低价态铋离子发光中心的形成有关。随着退火温度的提高,薄膜中羟基等非辐射复合中心减少,荧光强度增强;而过高的退火温度下,Bi2bSiOs结晶的形成使铋离子发光中心数量减少,荧光出现淬灭。实验发现,Au纳米颗粒能够有效减少薄膜中羟基的数量,从而增强荧光发射强度,15mol%的Au掺杂下铋离子近红外荧光增强了 40倍左右。2.利用离子注入技术与PECVD相结合制备了铋注入SiO0.73薄膜,高温退火下薄膜中形成硅纳米颗粒,通过控制退火温度能对纳米硅的尺寸进行较好地调控,退火温度越高,纳米硅尺寸越大,发光出现红移。瞬态荧光寿命测试表明纳米硅与铋离子间存在能量传递过程,随着退火温度从900℃C提高到1100℃C,纳米硅表面缺陷减少,能量传递效率提高,极大地增强了铋离子的近红外发射,1100℃退火下铋离子注入剂量为1×1015/cm2的薄膜样品中纳米硅与铋离子间的能量传递效率达到92.1%,其近红外荧光积分强度与未退火样品相比增强了近60倍。3.在980nm近红外光的激发下,制备的Er3+/Yb3+共掺的TiO2和α-NaYF4样品均出现了明显的上转换红绿光发射,变功率激发荧光光谱测试表明该上转换过程属于双光子吸收过程。我们通过Gd3+共掺杂的方法,在较低的反应温度下合成了β-NaYF4上转换材料,并进一步研究了 Gd3+掺杂含量对于NaYF4结构特征和上转换荧光的影响,实验表明Gd3+能够促使材料由α相向β相转变。同时,随着Gd3+掺杂含量的提高,一方面纳米颗粒中β-NaYF4的比例增大,上转换效率越高;另一方面形成的β-NaYF4纳米棒的尺寸越小,表面缺陷增多,阻碍稀土离子间的能量传递,最终样品在Gd3+掺杂浓度为15mol%时发光达到最强,出现了基于三光子吸收过程的408nm上转换蓝光发射。
二、Influence of Al-doping on electroluminescence of silicon-based films（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Influence of Al-doping on electroluminescence of silicon-based films（论文提纲范文）
（1）硅基Tb2O3薄膜发光性能的改善研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 光电子学的发展历程及挑战 |
| 1.1.1 电子学的发展 |
| 1.1.2 光子学的发展 |
| 1.1.3 硅基光电集成技术的发展及挑战 |
| 1.2 硅基光源 |
| 1.2.1 外置光源 |
| 1.2.2 Ⅲ-Ⅴ族硅基集成光源 |
| 1.2.3 硅集成光源 |
| 1.2.4 稀土硅基光源 |
| 1.3 本论文研究目的及研究内容 |
| 2 样品的制备与表征方法 |
| 2.1 薄膜样品的制备方法 |
| 2.1.1 衬底的清洗 |
| 2.1.2 磁控溅射法 |
| 2.1.3 薄膜的热处理 |
| 2.2 样品的表征方法 |
| 2.2.1 膜厚测量仪器 |
| 2.2.2 电学性能表征方法 |
| 2.2.3 光学性能表征方法 |
| 2.2.4 物相表征方法 |
| 2.2.5 形貌表征方法 |
| 3 管式炉退火对Tb_2O_3电致发光的影响 |
| 3.1 Tb_2O_3电致发光器件的制备 |
| 3.2 Tb_2O_3电致发光器件的表征 |
| 3.2.1 Tb_2O_3薄膜的结晶性能比较 |
| 3.2.2 Tb_2O_3器件的电致发光测试比较 |
| 3.2.3 Tb_2O_3器件发光机理研究 |
| 3.3 小结 |
| 4 退火条件和空穴注入层对Tb_2O_3电致发光的影响 |
| 4.1 不同退火温度对器件性能的影响 |
| 4.2 不同退火时间对器件性能的影响 |
| 4.3 空穴注入层对器件性能的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 Ce~(3+)对硅基Tb_2O_3薄膜发光性能的影响 |
| 5.1 稀土Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递 |
| 5.2 硅基Tb_2O_3:Ce~(3+)薄膜的制备及表征 |
| 5.2.1 薄膜的制备 |
| 5.2.2 薄膜的表征 |
| 5.3 硅基Tb_2O_3:Ce~(3+)薄膜发光性能的研究 |
| 5.3.1 不同退火温度对薄膜光致发光的影响 |
| 5.3.2 不同退火时间对薄膜光致发光的影响 |
| 5.4 硅基Tb_2O_3:Ce~(3+)薄膜荧光寿命的研究 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 稀土Er离子的基本性质 |
| 2.3 ZnO的基本性质 |
| 2.4 稀土Er离子掺杂发光材料研究进展 |
| 2.4.1 稀土Er离子掺杂Si基发光材料 |
| 2.4.2 稀土Er离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族发光材料 |
| 2.4.3 稀土Er离子掺杂TiO_2发光材料 |
| 2.4.4 稀土Er离子掺杂ZnO发光材料 |
| 第三章 材料和器件的制备方法及表征 |
| 3.1 材料和器件的制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射设备 |
| 3.1.2 热处理设备 |
| 3.1.3 旋涂设备 |
| 3.2 材料和器件的制备工艺 |
| 3.2.1 衬底准备 |
| 3.2.2 发光层薄膜制备 |
| 3.2.3 电极制备 |
| 3.3 材料和器件测试设备 |
| 3.3.1 薄膜晶体结构、形貌和组成成分的表征仪器 |
| 3.3.2 光学性能测试设备 |
| 3.3.3 电学性能测试设备 |
| 第四章 ZnO:Er/n-Si同型异质结薄膜器件的电致发光:F共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 共掺F的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 4.3 共掺F的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 4.4 共掺F对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 ZnO:Er/SiO_x/n~+-Si薄膜器件的电致发光:Zr共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 共掺Zr的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 5.3 共掺Zr的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 5.4 共掺Zr对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 ZnO:Er/SiO_x/n~+-Si薄膜器件的电致发光:Ti共掺对Er~(3+)离子发光的增强 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 共掺Ti的氧化锌掺铒和氧化锌单掺铒薄膜器件的制备 |
| 6.3 共掺Ti的氧化锌掺铒薄膜和氧化锌单掺铒薄膜的表征对比 |
| 6.4 共掺Ti对硅基氧化锌掺铒薄膜器件电致发光的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 硅基氧化锌掺铒薄膜MIS器件从随机激射到铒的电致发光的转变 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 氧化锌掺铒薄膜MIS器件的制备 |
| 7.3 氧化锌掺铒薄膜的表征 |
| 7.4 硅基氧化锌掺铒薄膜MIS器件的电致发光 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的电致发光 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的制备 |
| 8.3 镓酸锌掺铒薄膜的表征 |
| 8.4 硅基镓酸锌掺铒薄膜器件的电致发光 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（3）面向光互连应用的高效硅基近红外发光器件设计（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 集成电路的发展与技术挑战 |
| 1.2 硅基光电集成技术 |
| 1.3 硅基光源研究进展 |
| 1.3.1 硅基Ⅲ-Ⅴ族化合物 |
| 1.3.2 硅基锗硅合金 |
| 1.3.3 硅基稀土离子 |
| 1.4 稀土铒离子、过渡金属铋离子掺杂硅基薄膜 |
| 1.5 本论文研究思路及内容安排 |
| 2 量子点掺杂硅基薄膜的制备及结构表征 |
| 2.1 非晶二氧化硅薄膜的制备及结构表征 |
| 2.2 二氧化锡量子点掺杂硅基薄膜的制备及结构表征 |
| 2.2.1 二氧化锡量子点的结构表征 |
| 2.2.2 二氧化锡量子点的特征发射 |
| 2.3 金量子点掺杂硅基薄膜的制备及结构表征 |
| 2.4 小结 |
| 3 铋离子掺杂硅基薄膜制备及发光增强机理研究 |
| 3.1 铋离子掺杂二氧化硅薄膜制备与结构表征 |
| 3.2 铋相关近红外发射中心探讨 |
| 3.3 铋相关近红外发射增强机制 |
| 3.4 变温发光测试 |
| 3.5 小结 |
| 4 稀土铒离子掺杂硅基薄膜光电性质调控及器件设计 |
| 4.1 稀土铒离子光致发光增强效应 |
| 4.1.1 光致发光增强 |
| 4.1.2 有效质量理论 |
| 4.1.3 共振能量传递机制 |
| 4.2 发光寿命与能量传递效率 |
| 4.2.1 二氧化锡量子点缺陷态发光寿命与能量传递效率 |
| 4.2.2 稀土铒离子特征发光寿命 |
| 4.3 近红外电致发光性质 |
| 4.3.1 近红外电致发光原型器件设计 |
| 4.3.2 器件电学性质与隧穿机制 |
| 4.3.3 器件近红外电致发光增强机理 |
| 4.4 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 将来工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
| Abstract |
| 论文摘要 |
（4）硅基钙钛矿量子点异质结发光二极管的制备及器件性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿材料的研究背景 |
| 1.1.1 钙钛矿材料的分类 |
| 1.1.2 钙钛矿材料的应用 |
| 1.2 无机钙钛矿量子点发光二极管的研究进展与现状 |
| 1.2.1 钙钛矿量子点发光二极管的发光机制 |
| 1.2.2 无机钙钛矿量子点发光二极管性能的的研究现状 |
| 1.2.3 无机钙钛矿量子点发光二极管存在的问题 |
| 1.3 本论文的研究思路及主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 全无机p-Si/钙钛矿量子点异质结发光二极管的制备及器件性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 无机钙钛矿量子点的制备与表征 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 CsPbBr_3和CsPbI_3量子点的结构形貌表征 |
| 2.2.3 CsPbBr_3和CsPbI_3量子点的光学性能表征 |
| 2.3 全无机硅/钙钛矿量子点异质结发光二极管的制备 |
| 2.4 全无机硅/钙钛矿量子点异质结发光二极管的光电性能 |
| 2.4.1 全无机硅/钙钛矿量子点异质结发光二极管的J-V特性 |
| 2.4.2 全无机硅/钙钛矿量子点异质结发光二极管的发光特性 |
| 2.4.3 全无机硅/钙钛矿量子点异质结发光二极管的稳定性 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 利用能带调控提高硅基钙钛矿量子点异质结发光二极管性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Poly-TPD以及CsPbBr_3和CsPbI_3量子点的制备及表征 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 CsPbBr_3量子点和Poly-TPD薄膜形貌及光学性能表征 |
| 3.3 p型Poly-TPD缓冲层的硅基钙钛矿量子点发光二极管的制备 |
| 3.4 不同浓度的Poly-TPD对绿光量子点器件性能的影响 |
| 3.4.1 不同浓度的Poly-TPD对绿光量子点器件电学特性的影响 |
| 3.4.2 不同浓度的Poly-TPD对绿光量子点器件发光性能的影响 |
| 3.5 不同浓度的Poly-TPD对红光量子点器件的性能的影响 |
| 3.5.1 不同浓度的Poly-TPD对红光量子点器件J-V特性的影响 |
| 3.5.2 不同浓度的Poly-TPD对红光量子点器件发光性能的影响 |
| 3.5.3 不同浓度的Poly-TPD对器件的稳定性的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 金纳米颗粒/金纳米棒增强硅基钙钛矿量子点异质结发光二极管性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金纳米颗粒/金纳米棒的制备及其形貌表征 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 金纳米颗粒和金纳米棒的制备及形貌表征 |
| 4.3 硅/无机钙钛矿量子点异质结发光二极管的制备 |
| 4.4 金纳米颗粒/金纳米棒增强硅基钙钛矿发光二极管的发光性能 |
| 4.4.1 金纳米颗粒增强CsPbBr_3量子点荧光发射 |
| 4.4.2 金纳米颗粒增强CsPbBr_3量子点发光二极管发光性能 |
| 4.5 金纳米棒增强硅基钙钛矿量子点二极管的发光性能 |
| 4.5.1 不同浓度金纳米棒的形貌表征 |
| 4.5.2 不同浓度金纳米棒对CsPbBr_3/CsPbI_3量子点荧光性能的影响 |
| 4.5.3 金纳米棒增强CsPbBr_3/CsPbI_3量子点发光二极管发光性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 交流驱动下硅基钙钛矿量子点异质结发光二极管发光性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硅基CsPbI_3量子点发光二极管的制备 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 发光二极管的制备流程 |
| 5.3 正弦波偏压下硅基CsPbI_3量子点发光二极管电致发光性能 |
| 5.4 方波偏压下硅基CsPbI_3量子点发光二极管电致发光性能 |
| 5.4.1 不同交流频率对硅基CsPbI_3量子点发光二极管性能的影响 |
| 5.4.2 正弦波偏压、方波偏压和直流偏压下器件性能对比 |
| 5.4.3 器件工作稳定性 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）钙钛矿纳米晶玻璃材料的制备、光学性能及其LED应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 CsPbX_3纳米晶的合成 |
| 1.2.1 热注入法合成CsPbX_3溶液 |
| 1.2.2 阴离子交换法合成CsPbX_3纳米晶 |
| 1.2.3 室温过饱和析晶法合成CsPbX_3纳米晶 |
| 1.3 CsPbX_3纳米晶的稳定性 |
| 1.3.1 CsPbX_3纳米晶溶液 |
| 1.3.2 CsPbX_3纳米晶粉体 |
| 1.3.3 CsPbX_3纳米晶薄膜 |
| 1.3.4 CsPbX_3纳米晶玻璃 |
| 1.4 CsPbX_3 纳米晶的应用 |
| 1.4.1 CsPbX_3 纳米晶在LED中的应用 |
| 1.4.2 CsPbX_3 纳米晶在太阳能电池中的应用 |
| 1.4.3 CsPbX_3 纳米晶在光电探测器中的应用 |
| 1.5 本论文研究的意义和主要内容 |
| 第二章 溴化铅铯纳米晶玻璃材料合成方法与测试表征技术 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 实验试剂 |
| 2.2.3 实验仪器 |
| 2.3 表征测试 |
| 2.3.1 荧光光谱及量子效率 |
| 2.3.2 紫外可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.6 LED光电性能测试 |
| 第三章 CsPbX_3(X=Br,I)纳米晶玻璃材料的制备与发光性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 CsPbX_3 钙钛矿纳米晶玻璃PL吸收、发射、XRD分析 |
| 3.3.2 CsPbX_3 钙钛矿纳米晶玻璃TEM和 HRTEM分析 |
| 3.3.3 CsPbX_3 钙钛矿纳米晶玻璃量子效率分析 |
| 3.3.4 CsPbX_3 钙钛矿纳米晶玻璃在LED上的应用 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 稀土金属Eu离子掺杂CsPbBr_3 纳米晶玻璃材料的制备和发光性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同浓度的CsPbBr_3钙钛矿纳米晶玻璃的相关性质的研究 |
| 4.3.2 不同浓度的CsPbBr_3:xEu~(3+)钙钛矿纳米晶玻璃的相关性质的研究 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 稀土金属Eu离子掺杂CsPbBr_(1.5)I_(1.5) 纳米晶玻璃材料的制备和发光性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 CsPbBr_(1.5)I_(1.5):xEu~(3+)纳米晶玻璃的荧光激发、发射和吸收光谱、XRD谱图及电致发光机理 |
| 5.3.2 CsPbBr_(1.5)I_(1.5):xEu~(3+)纳米晶玻璃的XPS谱图 |
| 5.3.3 CsPbBr_(1.5)I_(1.5):xEu~(3+)纳米晶玻璃在LED上的应用 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）硅基稀土氧化物半导体Eu2O3电致发光性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 论文的主要工作及创新点 |
| 1.3 论文的组成及内容提要 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 半导体材料 |
| 2.1.1 半导体材料的发展历史 |
| 2.1.2 半导体材料的分类 |
| 2.2 硅衬底GaN基LED的研究 |
| 2.2.1 硅衬底GaN基LED的研究进展及主要成果 |
| 2.2.2 硅衬底GaN基LED的局限性 |
| 2.3 稀土氧化物半导体Eu_2O_3 |
| 2.3.1 稀土氧化物材料特性 |
| 2.3.2 稀土离子Eu~(3+)的发光特性及其Eu~(3+)掺杂的发光体系研究进展 |
| 2.3.3 Eu_2O_3发光研究进展 |
| 2.3.4 Eu_2O_3能带结构 |
| 3 样品的制备方法及表征手段 |
| 3.1 样品的制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射设备 |
| 3.1.2 热处理设备 |
| 3.2 样品的制备 |
| 3.2.1 衬底的清洗 |
| 3.2.2 薄膜制备 |
| 3.2.3 电极制备 |
| 3.3 样品的表征及性能分析 |
| 3.3.1 样品的膜厚测量 |
| 3.3.2 样品的物相分析 |
| 3.3.3 样品的吸收特性分析 |
| 3.3.4 样品的光电子能谱分析 |
| 3.3.5 样品的光致发光光谱分析 |
| 3.3.6 样品的电致发光测试分析 |
| 3.3.7 色坐标CIE指数 |
| 4 Eu_2O_3薄膜的制备及发光特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 薄膜沉积法制备Eu203 |
| 4.2.1 Eu_2O_3薄膜的制备 |
| 4.2.2 Eu_2O_3薄膜的表征 |
| 4.3 Eu_2O_3薄膜光致发光特性的研究 |
| 4.3.1 薄膜厚度对光致发光性能的影响 |
| 4.3.2 退火气氛对光致发光性能的影响 |
| 4.3.3 退火温度对光致发光性能的影响 |
| 4.4 硅基Eu_2O_3电致发光器件的制备及性能研究 |
| 4.4.1 Eu_2O_3电致发光器件的制备 |
| 4.4.2 Eu_2O_3电致发光器件的表征 |
| 4.4.3 Eu_2O_3电致发光机理的研究 |
| 4.5 硅基Eu_2O_3电致发光器件性能的改善 |
| 4.5.1 薄膜厚度对器件性能的影响 |
| 4.5.2 退火温度对器件性能的影响 |
| 4.5.3 退火气流量对器件电致发光的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 双层结构Eu_2O_3/Tb_2O_3电致发光器件的制备及机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Eu_2O_3/Tb_2O_3电致发光器件的制备 |
| 5.3 Eu_2O_3/Tb_2O_3电致发光器件的表征 |
| 5.4 Eu_2O_3/Tb_2O_3电致发光器件的机理研究 |
| 5.4.1 Eu_2O_3/Tb_2O_3电致器件与单层Eu_2O_3器件的比较 |
| 5.4.2 Eu_2O_3/Tb_2O_3电致器件的发光机理 |
| 5.5 Eu_2O_3/Tb_2O_3电致器件性能的改善 |
| 5.5.1 Tb_2O_3薄膜厚度对器件性能的影响 |
| 5.5.2 退火温度对器件性能的影响 |
| 5.5.3 退火气流量对器件性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 共溅射法Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的制备及发光机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的制备及研究 |
| 6.2.1 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的制备 |
| 6.2.2 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的表征 |
| 6.3 施加正压下Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的研究 |
| 6.3.1 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致器件的发光和电学性能 |
| 6.3.2 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致器件的发光机理 |
| 6.3.3 衬底类型对器件性能的影响 |
| 6.4 施加反压下Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的研究 |
| 6.4.1 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致器件的发光和电学性能 |
| 6.4.2 Eu_2O_3:Tb~(3+)电致器件的发光机理 |
| 6.4.3 衬底类型对器件性能的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 共溅射法Eu_2O_3:Tb~(3+)电致发光器件的优化 |
| 7.1 不同价态的金属离子掺杂对器件性能的影响 |
| 7.1.1 掺杂W~(6+)离子对器件性能的影响 |
| 7.1.2 掺杂In~(3+)离子对器件性能的影响 |
| 7.1.3 掺杂Ca~(2+)离子对器件性能的影响 |
| 7.2 器件结构对电致发光的影响 |
| 7.2.1 增加NiO层对器件性能的影响 |
| 7.2.2 增加Y_2O_3层对器件性能的影响 |
| 7.2.3 增加Ga_2O_3层对器件性能的影响 |
| 7.3 退火条件对电致器件性能的改善 |
| 7.3.1 退火气氛对器件性能的影响 |
| 7.3.2 退火温度对器件性能的影响 |
| 7.3.3 退火时间对器件性能的影响 |
| 7.4 Eu~(3+)及Tb~(3+)浓度对电致发光的影响 |
| 7.4.1 发光层薄膜厚度对器件性能的影响 |
| 7.4.2 Tb~(3+)离子掺杂浓度对器件性能的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）硅基CeO2薄膜电致发光器件的制备与研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义及创新点 |
| 1.3 论文的组成及内容提要 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 硅光子学及光互联 |
| 2.1.1 集成电路发展所面临的严峻挑战 |
| 2.1.2 光通信的发展及硅光子学的提出 |
| 2.1.3 硅的光学性质及局限性 |
| 2.1.4 硅基光源的发展趋势 |
| 2.2 硅基光源的研究进展 |
| 2.2.1 体硅材料的发光器件 |
| 2.2.2 纳米结构硅材料的发光器件 |
| 2.2.3 Ⅲ-Ⅴ族混合集成激光器 |
| 2.2.4 稀土离子掺杂材料的发光器件 |
| 2.3 稀土离子掺杂的氧化物半导体薄膜电致发光器件 |
| 2.4 稀土离子掺杂的氧化物半导体发光体系存在的问题及解决方案 |
| 3 样品的制备与表征 |
| 3.1 样品的制备 |
| 3.1.1 硅片清洗工艺 |
| 3.1.2 磁控溅射 |
| 3.1.3 电子束蒸发 |
| 3.1.4 热处理设备 |
| 3.2 样品的表征 |
| 3.2.1 膜厚测量 |
| 3.2.2 物相分析 |
| 3.2.3 形貌分析 |
| 3.2.4 光致发光分析 |
| 3.2.5 电致发光分析 |
| 3.2.6 色坐标分析 |
| 4 CeO_2薄膜电致发光器件的制备及性能研究 |
| 4.1 CeO_2薄膜电致发光器件的制备及发光机理研究 |
| 4.1.1 CeO_2薄膜电致发光器件的制备 |
| 4.1.2 CeO_2薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 4.2 CeO_2薄膜结晶对电致发光器的影响 |
| 4.2.1 薄膜厚度对电致器件性能的影响 |
| 4.2.2 退火温度对电致器件性能的影响 |
| 4.3 金属铕掺杂对CeO_2薄膜电致发光器件性能的改善 |
| 4.3.1 金属铕掺杂CeO_2薄膜电致发光器件的制备及表征 |
| 4.3.2 金属铕掺杂CeO_2薄膜电致发光器件的性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 CeO_2:Er~(3+)薄膜发光器件的制备及性能研究 |
| 5.1 CeO_2:Er~(3+)绿色电致发光器件的制备及性能研究 |
| 5.1.1 CeO_2:Er~(3+)薄膜电致发光器件的制备 |
| 5.1.2 CeO_2:Er~(3+)薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 5.1.3 CeO_2:Er~(3+)薄膜电致发光器件性能改善 |
| 5.2 CeO_2:Eu~(3+)红色电致发光器件的制备及性能研究 |
| 5.2.1 CeO_2:Eu~(3+)薄膜电致发光器件的制备 |
| 5.2.2 CeO_2:Eu~(3+)薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 5.2.3 CeO_2:Eu~(3+)薄膜电致发光器件性能改善 |
| 5.3 CeO_2:Sm~(3+)橙色电致发光器件的制备及性能研究 |
| 5.3.1 CeO_2:Sm~(3+)薄膜的制备 |
| 5.3.2 CeO_2:Sm~(3+)薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 5.3.3 CeO_2:Sm~(3+)薄膜电致发光器件性能改善 |
| 5.4 CeO_2:Yb~(3+)近红外光致发光器件的制备及性能研究 |
| 5.4.1 CeO_2:Yb~(3+)薄膜光致发光器件的制备 |
| 5.4.2 CeO_2:Yb~(3+)薄膜光致发光器件发光机理研究 |
| 5.4.3 Yb~(3+)浓度对器件发光强度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 Ce_2Si_2O_7薄膜电致发光器件的制备及性能研究 |
| 6.1 不同退火气氛对薄膜成分的影响 |
| 6.2 Ce_2Si_2O_7薄膜电致发光器件的制备及发光机理研究 |
| 6.2.1 Ce_2Si_2O_7薄膜电致发光器件的制备 |
| 6.2.2 Ce_2Si_2O_7薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 6.3 Ce_2Si_2O_7薄膜结晶对电致发光器的影响 |
| 6.3.1 薄膜厚度对电致器件性能的影响 |
| 6.3.2 退火温度对电致器件性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 Ce_2Si_2O_7:RE~(3+)薄膜发光器件的制备及性能研究 |
| 7.1 Ce_2Si_2O_7:Tb~(3+)绿色电致发光器件的制备及性能研究 |
| 7.1.1 Ce_2Si_2O_7:Tb~(3+)薄膜电致发光器件的制备 |
| 7.1.2 Ce_2Si_2O_7:Tb~(3+)薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 7.1.3 Tb~(3+)浓度对器件发光强度的影响 |
| 7.2 Ce_2Si_2O_7:Yb~(3+)近红外光致发光器件的制备及性能研究 |
| 7.2.1 Ce_2Si_2O_7:Yb~(3+)薄膜光致发光器件的制备 |
| 7.2.2 Ce_2Si_2O_7:Yb~(3+)薄膜光致发光器件发光机理研究 |
| 7.2.3 Yb~(3+)浓度对器件发光强度的影响 |
| 7.3 Ce_2Si_2O_7:Nd~(3+)近红外光致发光器件的制备及性能研究 |
| 7.3.1 Ce_2Si_2O_7:Nd~(3+)薄膜光致发光器件的制备 |
| 7.3.2 Ce_2Si_2O_7:Nd~(3+)薄膜电致发光器件发光机理研究 |
| 7.3.3 Nd~(3+)浓度对器件发光强度的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）掺杂碳氧化硅薄膜的制备与发光特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硅基发光材料的研究背景 |
| 1.2 硅基发光材料研究进展 |
| 1.2.1 多孔硅 |
| 1.2.2 硅基量子低维发光材料 |
| 1.2.3 硅基稀土复合材料 |
| 1.2.4 硅基薄膜体系 |
| 1.3 本文的研究意义 |
| 1.4 本文的研究思路与内容 |
| 1.4.1 本文的研究思路 |
| 1.4.2 本文的研究内容 |
| 第二章 薄膜的制备及表征 |
| 2.1 硅基发光薄膜的制备与工艺 |
| 2.1.1 制备薄膜的设备与工艺 |
| 2.1.2 磁控溅射设备以及制备工艺 |
| 2.1.3 PECVD设备以及制备工艺 |
| 2.1.4 其他制备薄膜方法 |
| 2.2 薄膜性质的表征 |
| 2.2.1 薄膜性质表征的常用方法 |
| 2.2.2 荧光光谱 |
| 2.2.3 X射线电子能谱 |
| 2.2.4 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.5 其他表征方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 氮掺杂SiO_xC_y薄膜发光性质的研究 |
| 3.1 氮掺杂掺杂型SiO_xC_y薄膜制备与表征 |
| 3.1.1 氮掺杂SiO_xC_y薄膜的制备工艺与流程 |
| 3.1.2 氮掺杂SiO_xC_y薄膜全波段光发射 |
| 3.2 氮掺杂SiO_xC_y薄膜的光致发光中心 |
| 3.2.1 氮掺杂SiO_xC_y薄膜的FTIR图谱 |
| 3.2.2 氮掺杂SiO_xC_y薄膜的XPS图谱 |
| 3.2.3 氮掺杂SiO_xC_y薄膜的全波段光发射机制 |
| 3.2.4 氮掺杂SiO_xC_y薄膜白光特性研究 |
| 3.3 碳掺杂SiO_xN_y薄膜相关发光性质的研究 |
| 3.3.1 碳掺杂SiO_xN_y薄膜的制备及工艺 |
| 3.3.2 碳掺杂SiO_xN_y薄膜的发光性质表征 |
| 3.3.3 碳掺杂SiO_xN_y薄膜的光致发光分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 铕掺杂SiO_xC_y薄膜发光性质研究 |
| 4.1 铕掺杂SiO_xC_y薄膜的制备及工艺 |
| 4.2 铕掺杂SiO_xC_y薄膜的光致发光性质 |
| 4.2.1 铕掺杂SiO_xC_y薄膜的光致发光分析 |
| 4.2.2 铕掺杂SiO_xC_y薄膜的化学组分分析 |
| 4.2.3 铕掺杂SiO_xC_y薄膜的荧光衰减曲线 |
| 4.2.4 铕掺杂SiO_xC_y薄膜的能量转移机制 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士阶段科研成果 |
（9）共掺硅基复合薄膜发光特性及纳米结构生长过程的原位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 集成电路的发展与挑战 |
| 1.2 硅基光源的研究进展 |
| 1.2.1 全硅基光源 |
| 1.2.2 锗及其相关Ⅳ族合金 |
| 1.2.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物键合硅 |
| 1.2.4 掺杂硅基发光 |
| 1.3 稀土Er~(3+)离子掺杂硅基发光材料研究进展 |
| 1.3.1 稀土Er~(3+)离子注入晶体硅 |
| 1.3.2 稀土Er~(3+)离子掺杂富硅硅基薄膜 |
| 1.3.3 稀土Er~(3+)离子掺杂宽带隙半导体薄膜 |
| 1.3.4 稀土Er~(3+)离子与宽带隙量子点共掺硅基薄膜 |
| 1.4 铋离子掺杂硅基发光材料研究进展 |
| 1.5 本论文的研究思路及主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 宽带隙量子点掺杂硅基薄膜的制备及荧光特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非晶SiO_2薄膜的制备及结构表征 |
| 2.3 尺寸可控量子点掺杂硅基薄膜的制备及结构表征 |
| 2.3.1 ZnO量子点掺杂非晶SiO_2薄膜 |
| 2.3.2 SnO_2量子点掺杂非晶SiO_2薄膜 |
| 2.3.3 In_2O_3量子点掺杂非晶SiO_2薄膜 |
| 2.4 尺寸可控量子点掺杂硅基薄膜的荧光特性 |
| 2.5 三种量子点作为稀土离子敏化剂的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 稀土离子与半导体量子点共掺硅基薄膜及荧光增强效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 稀土Eu~(3+)离子与SnO_2量子点共掺硅基薄膜荧光性质 |
| 3.3.1 光致荧光发射谱及可见特征荧光增强效应 |
| 3.3.2 光致激发谱及能量传递机制探讨 |
| 3.3.3 变温光致荧光发射谱及电/磁偶极跃迁机制 |
| 3.3 稀土Er~(3+)离子与SnO_2量子点共掺硅基薄膜荧光性质 |
| 3.3.1 光致荧光发射谱、激发谱及近红外特征荧光增强效应 |
| 3.3.2 瞬态荧光近红外发射谱及能量传递效率计算 |
| 3.3.3 变温近红外荧光发射谱及能量传递机制 |
| 3.4 稀土Er~(3+)离子与SnO_2量子点共掺非晶SiO_2薄膜的近红外电致发光性质 |
| 3.4.1 近红外电致发光原型器件设计 |
| 3.4.2 电学性质表征及隧穿机制探讨 |
| 3.4.3 高效近红外电致发光增强机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Bi离子掺杂硅基功能薄膜材料的制备及光电性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 富硅二氧化硅薄膜的制备与结构表征 |
| 4.3 Bi离子注入富硅二氧化硅薄膜 |
| 4.4 荧光发射谱与激发谱 |
| 4.5 荧光寿命测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 液相原位透射电子显微术 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 透射电子显微学的发展与挑战 |
| 5.1.2 原位液相透射电子显微学的发展 |
| 5.2 纳米材料成核和生长理论及原位研究进展 |
| 5.3 Liquid Cell的微纳加工制备 |
| 5.4 核壳纳米结构的原位液相透射电子显微镜表征及生长机制探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文研究总结 |
| 6.2 对今后工作的展望 |
| 攻读博士期间发表学术论文及专利 |
| 1. SCI论文 |
| 2. 国家发明专利 |
| 致谢 |
（10）铋离子掺杂硅基发光材料及稀土上转换氧化物半导体研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 铋掺杂硅基近红外发光材料的研究现状 |
| 1.3 稀土上转换现象的研究背景及现状 |
| 1.3.1 稀土上转换能量传递机制 |
| 1.3.2 稀土上转换材料的化学组成 |
| 1.3.3 稀土上转换材料的应用 |
| 1.4 本论文的研究意义和主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 铋离子掺杂二氧化硅薄膜的化学制备及荧光特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铋离子掺杂二氧化硅薄膜的化学制备及结构表征 |
| 2.3 铋离子掺杂二氧化硅薄膜的荧光特性 |
| 2.4 铋离子与Au纳米颗粒共掺系统的荧光增强 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 铋离子注入硅基薄膜的近红外荧光特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 富硅二氧化硅薄膜的制备及表征 |
| 3.3 铋离子注入技术 |
| 3.4 铋离子注入富硅二氧化硅薄膜的荧光特性 |
| 3.4.1 纳米硅与铋离子共掺系统的荧光增强 |
| 3.4.2 荧光寿命与能量传递讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 稀土Er~(3+)/Yb~(3+)共掺TiO_2薄膜的上转换特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺TiO_2薄膜的制备及表征 |
| 4.3 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺TiO_2薄膜的上转换特性 |
| 4.4 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺TiO_2薄膜中的能量传递机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺NaYF_4纳米颗粒的上转换荧光特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水热法制备NaYF_4 |
| 5.3 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺α-NaYF_4的制备及表征 |
| 5.4 Er~(3+)/Yb~(3+)共掺α-NaYF_4的上转换荧光 |
| 5.5 Er~(3+)/Yb~(3+)/Gd~(3+)共掺β-NaYF_4的上转换特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 今后工作的展望 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
四、Influence of Al-doping on electroluminescence of silicon-based films（论文参考文献）
- [1]硅基Tb2O3薄膜发光性能的改善研究[D]. 刘素云. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]硅基掺铒氧化锌薄膜器件的电致发光及其增强[D]. 陈金鑫. 浙江大学, 2020(07)
- [3]面向光互连应用的高效硅基近红外发光器件设计[D]. 陈若望. 宁波大学, 2019(06)
- [4]硅基钙钛矿量子点异质结发光二极管的制备及器件性能研究[D]. 刘婧婧. 南京大学, 2019
- [5]钙钛矿纳米晶玻璃材料的制备、光学性能及其LED应用研究[D]. 袁荣荣. 温州大学, 2019(01)
- [6]硅基稀土氧化物半导体Eu2O3电致发光性能研究[D]. 殷雪. 北京交通大学, 2017(09)
- [7]硅基CeO2薄膜电致发光器件的制备与研究[D]. 牟光遥. 北京交通大学, 2017(09)
- [8]掺杂碳氧化硅薄膜的制备与发光特性研究[D]. 王岩. 太原理工大学, 2017(01)
- [9]共掺硅基复合薄膜发光特性及纳米结构生长过程的原位研究[D]. 张晓伟. 南京大学, 2016
- [10]铋离子掺杂硅基发光材料及稀土上转换氧化物半导体研究[D]. 林少兵. 南京大学, 2016(05)