1 苏州科技大学物理科学与技术学院，江苏省微纳热流技术与能源应用重点实验室，江苏 苏州 215009
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，江苏 苏州 215123
相比于第三代半导体材料碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），氧化镓（Ga2O3）具有禁带宽度更大、击穿电场更强、吸收截止边更短、生长成本更低等优点。掺杂是一种高效优化材料物性特征的方法，可以拓宽Ga2O3在不同领域的应用范围。本文对近年来Ga2O3材料的稀土掺杂以及其他元素的掺杂进行了综述，着重分析了稀土掺杂Ga2O3的发光特性。最后，对Ga2O3的稀土离子掺杂和p型掺杂方向进行了展望。
材料 半导体材料 氧化镓 离子掺杂 发光特性 电导率 激光与光电子学进展
2021, 58(15): 1516025
1 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
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
采用离子注入方法在氢化物气相外延法生长的AlN薄膜中注入了不同剂量的Dy3+和Eu3+，制备了Dy3+单掺、Dy3+和Eu3+共掺的AlN样品.对于Dy3+单掺杂AlN样品，X射线衍射和拉曼散射实验结果表明随着Dy注入剂量的增加，样品的压应力也增加，形成了比较明显的损伤层；但当注入剂量由5×1014 at/cm2增加至1×1015 at/cm2时，压应力增加不明显，接近于饱和.对于Dy3+和Eu3+共掺的AlN样品，阴极荧光实验表明，AlN中Eu3+和Dy3+之间可能存在能量传递，能量传递途径为在声子辅助下从Dy3+的4F9/2→6H15/2至Eu3+的7F0→5D2的共振能量传递.此外，计算发现改变Dy3+和Eu3+离子的注入剂量比能实现发光色度坐标和色温的有效调控.
光电子 氮化铝 应力 阴极荧光 能量传递 Optoe1ectronics Aluminum nitride Europium 铕 Dysprosium 镝 Strain Cathodoluminescence Energy transfer
1 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
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
GaN∶Eu 3+作为红光发射材料,在GaN基单片集成全色显示器件应用方面具有很大的潜力。目前的研究重点是如何进一步调控和优化GaN∶Eu 3+材料的发光特性,促使其迈向实用阶段。本文主要从生长调控,Mg 2+、Zn 2+、Si 4+元素共掺调控,其他稀土元素共掺调控等方面综述了GaN∶Eu 3+材料发光特性的研究进展,比较各调控方法的应用潜力,指出GaN∶Eu 3+材料今后的研究重点,并对该领域的发展趋势进行了展望。
材料 发光 共掺杂 调控 激光与光电子学进展
2020, 57(21): 210004
Author Affiliations
Abstract
1 Jiangsu Key Laboratory of Micro and Nano Heat Fluid Flow Technology and Energy Application, School of Mathematics and Physics, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou 215009, China
2 Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics, Chinese Academy of Sciences, Suzhou 215123, China
In this work, Er-doped aluminum nitride (AlN), Pr-doped AlN, and Er, Pr co-doped AlN thin films were prepared by ion implantation. After annealing, the luminescence properties were investigated by cathodoluminescence. Some new and interesting phenomena were observed. The peak at 480 nm was observed only for Er-doped AlN. However, for Er, Pr co-doped AlN, it disappeared. At the same time, a new peak at 494 nm was observed, although it was not observed for Er-doped AlN or Pr-doped AlN before. Therefore, the energy transfer mechanism between Er3+ and Pr3+ in AlN thin films was investigated in detail. Through optimizing the dose ratio of Er3+ with respect to Pr3+, white light emission with an International Commission on Illumination chromaticity coordinate (0.332, 0.332) was obtained. This work may provide a new strategy for realizing white light emission based on nitride semiconductors.
160.4760 Optical properties 160.5690 Rare-earth-doped materials 160.6000 Semiconductor materials Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 111602
