关键词:
氮化铝
宽禁带半导体
阴极荧光
离子注入掺杂
能量传递
摘要:
通过离子注入法,将Tb^(3+),Pr^(3+)共掺入了AlN薄膜。利用Raman光谱、高分辨薄膜X射线衍射和阴极荧光光谱等进行了结构和发光性质的表征。系统分析了Pr^(3+)的剂量变化对样品的结构、发光性能的影响。研究发现在Tb^(3+)剂量保持一定的情况下,Pr^(3+)的注入会导致晶格内部压应力增大,随着Pr^(3+)注入剂量的增大,晶体内部部分点缺陷发生复合,压应力得到部分释放。阴极荧光光谱显示,随着Pr^(3+)剂量的增加,Tb^(3+)发射强度与Pr^(3+)发射强度呈现出不同的变化趋势。进一步分析表明,存在Tb^(3+)至Pr^(3+)的共振能量传递:^(5)D_(4)[Tb^(3+)]+^(3)H_(5)[Pr^(3+)]→^(7)F_(5)[Tb^(3+)]+^(3)P_(1)[Pr^(3+)]。随着Pr^(3+)剂量的增加,色度坐标从(0.2682,0.3050)变化到(0.2937,0.3207),发光颜色由蓝绿色向黄绿色转变,色温由7336 K增至10260 K。证明通过改变Tb离子与Pr离子注入剂量比可有效实现发光颜色和色温的调控。