【摘 要】
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具有良好光电性能的半导体发光薄膜是光电子信息技术的基石.利用荷能团簇成膜装置和同位素分离器,应用ECI沉积技术和离子注入技术合成了三类半导体发光材料,进行了初步的研究
【出 处】
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中国科学院上海原子核研究所 中国科学院上海应用物理研究所
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具有良好光电性能的半导体发光薄膜是光电子信息技术的基石.利用荷能团簇成膜装置和同位素分离器,应用ECI沉积技术和离子注入技术合成了三类半导体发光材料,进行了初步的研究.对于薄膜的分析主要采用了卢瑟福背散射(RBS)和质子弹性散射(PES)、X射线光电子谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman)、光致发光(PL)以及原子力显微镜(AFM)等分析测试方法.利用ECI没积装置结合不同条件的退火,制备了一系列Si-O-C三元复合薄膜.分析表明,复合薄膜主要由石墨的C团簇和SiO<,2>组成.在ECI沉积装置上用通入反应气体CH<,4>的方法在Si(100)衬底上制备了a-C:H发光薄膜,薄膜表面均匀平整,还出现一纳米沟状的"修饰条纹".XPS分析和Raman散射表明,薄膜内主要存在的是石墨态(sp<2>杂化键)的无序C团簇,sp<3>含量较少.薄膜出射的PL光谱是中心峰位为630nm的宽荧光带,该PL荧光带正是来源于无序的C团簇.通过低能,低剂量的Eu离子注入GaN合成了GaN:Eu发光薄膜,研究了GaN薄膜的表面晶格损伤和退火行为.PES、XRD、Raman等分析表明,Eu离子注入确实造成了GaN薄膜的晶格损伤,N元素的损失,引起薄膜表面的无序化;经过高温退火处理,晶格损伤被部分恢复,但高温也加重了表面的分解.论文还对GaN的"黄带"发光和晶体中深能级缺陷的辐射复合,以及Eu<3+>的4f亚壳层内的能级跃迁等现象进行了详细的讨论.
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