阳明明
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莫亚娟
,
王晓丹
,
曾雄辉
,
刘雪华
,
黄俊
,
张纪才
,
王建峰
,
徐科
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150399
以透射电镜中的弱束衍衬成像和高分辨相位衬度成像为主要表征手段,辅以X射线衍射、拉曼光谱等测试方法,对AlN:Er样品在退火过程中的微观结构演变过程进行了深入分析.在透射电镜观察下,Er离子注入的AlN样品在退火前存在三个区域:区域Ⅰ为自表面以下约30 nm深度;区域Ⅱ为区域I以下约50 nm深度;区域Ⅲ为区域Ⅱ以下的部分,其中区域Ⅱ为损伤最为严重的区域.在较低的温度(如1025℃时)退火后,区域Ⅰ消失;但1200℃退火后,又重新可以观察到区域Ⅰ.结合TEM、XRD和Raman测试结果,从损伤恢复和应力释放的角度对上述实验现象进行了理论解释:由于Er离子半径和基体原子半径的差异,在区域Ⅱ中引入较大的应力;在1025℃退火时,来自区域Ⅱ的应力作用于区域Ⅰ,导致区域Ⅰ发生大的晶格扭曲,和区域Ⅱ合并,用TEM观察不到;在1200℃退火时,应力在表面释放,区域Ⅰ的晶格扭曲修复,从而用TEM可重新观察到.
关键词:
AlN:Er
,
离子注入
,
微观结构演变
阳明明
,
王晓丹
,
曾雄辉
,
郭昀
,
张纪才
,
徐科
人工晶体学报
采用离子注入的方法在氮化铝薄膜中实现pr3和Tm3元素的单掺杂和共掺杂.以Raman光谱为主要表征手段,对离子注入过程中薄膜内部的应力变化进行研究;以阴极荧光为主要表征手段,对其低温和室温下的发光特性进行研究.Raman光谱的结果显示,离子注入过程使得薄膜内部应力下降,而退火过程使得薄膜内部应力升高.阴极荧光光谱结果显示,AIN:Pr3+主要跃迁峰位于528 nm;AIN:Tm3+主要跃迁峰位位于467 nm;AIN:Pr3+,Tm3+主要跃迁峰位位于528 nm和467 nm.AIN:Tm3+的低温光谱显示,与1I6和1D2两个能态相关的跃迁峰相对强度会随着温度出现急剧变化,由此表明在Tm3+之间存在与温度相关的相互作用.
关键词:
氮化铝薄膜
,
Tm3+
,
Pr3+
,
光谱特性
