李婉
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- Y掺杂Si纳米线的光致发光特性
- 2017年
- 以n型单晶Si(111)为衬底,利用Au作为催化剂,在温度、N2流量和生长时间分别为1 100℃,1.5L·min-1和60min的条件下,基于固-液-固生长机制,生长了直径为60~80nm、长度为数十微米的高密度Si纳米线。随后,以Y_2O_3粉末为掺杂源,采用高温扩散方法对Si纳米线进行了钇(Y)掺杂。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和荧光分光光度计对不同掺杂温度(900~1 200℃)、掺杂时间(15~60min)和N2流量(0~400sccm)等工艺条件下制备的Y掺杂Si纳米线的形貌、成分、结晶取向以及激发光谱和发射光谱特性进行了详细的测量和表征。结果表明,在掺杂温度为1 100℃,N2流量为200sccm、掺杂时间为30min和激发波长为214nm时,Y掺杂Si纳米线样品表现出较好的发光特性。样品分别在470~500和560~600nm范围内出现了两条发光谱带。560~600nm的发光带由两个发光峰组成,峰位分别为573.6和583.8nm,通过结构分析可以推测,这两个发光峰是由Y3+在Si纳米线的带隙中引入的杂质能级引起的。而470~500nm较宽的发光带同样来源于Y离子在Si纳米线带隙中引入的与非晶SiOx壳层中氧空位能级十分接近的杂质能级。
- 张津豪刘绰李婉郝肖吴一范志东刘磊马蕾
- 关键词：SI纳米线光致发光结构特性
