论文题目: 掺铒富硅二氧化硅的结构、电学及光学性质与钼（100）表面外延生长氧化镁（100）薄膜上淀积钯与水反应的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 凝聚态物理
作者: 徐飞
导师: 王迅
关键词: 掺铒硅,金属蒸发真空离子源,分子束外延,富硅二氧化硅,纳米硅,光发射,氧化镁,吸附
文献来源: 复旦大学
发表年度: 2005
论文摘要: 实现硅有效光发射是朝硅基光电集成发展的关键一步。近十多年来,掺铒硅被认为是获得硅基高效发光的最有希望的途径之一。Er3+从第一激发态4I13/2跃迁到基态4I15/2时发射能量为0.8eV的光子,相应的波长为1.54μm。这是一个十分重要的通讯波长,此波长对于光纤通讯石英玻璃具有最小的光吸收,在光通讯技术的发展中起了巨大的作用。 本文主要研究了金属蒸发真空（MEVVA）离子源制备的掺铒富硅二氧化硅的结构、电学和光学性能和利用分子束外延（MBE）生长的掺铒多层膜结构及其发光特性。另外,钼（100）表面外延生长氧化镁（100）薄膜上淀积钯与水反应也是研究的一部分。 本文的第一部分主要集中在掺铒富硅二氧化硅的结构、电学和光学性能的研究。在第三章,我们利用MEVVA离子源制备了高浓度掺铒富硅二氧化硅发光薄膜。Er的原子浓度可达到～10at.%,即体浓度约～1021cm-3。由于纳米硅的形成明显提高了吸收截面和降低了非辐射退激发几率,掺铒富硅二氧化硅发光薄膜中1.54μm光发射信号明显增强且温度猝灭现象不明显。掺铒富硅二氧化硅发光薄膜1.54μm光发射与Er在薄膜中存在形式（固溶、偏析和沉淀）和纳米硅有关。能被有效激活的Er是以固溶形式存在,偏析和沉淀的铒没有光学活性。小束流密度、一定注量的注入条件下,可以避免大量的铒偏析和铒硅化物形成。纳米硅镶嵌在二氧化硅中,尺寸在2-6nm范围变化,平均大小为4.5nm。 既然掺铒富硅二氧化硅有可能成为掺铒光波导材料,优化实验参数以便获得高效光发射的研究是必要的。基于上述考虑,在第四章,研究在不同参数条件下
论文目录:
Chapter 1 General Introduction
§1．1 Research Research background
§1．1．1 Erbium doped silicon based optoelectronic materials
§1．1．2 The interaction of water with metal oxides
§1．2 This thesis
References
Chapter 2 Experimental Techniques and Characterization Methods
§2．1 Introduction
§2．2 Experimental equipments
§2．3 Experimental details
§2．4 Characterization methods
References
Part Ⅰ
Chapter 3 Erbium-doped Silicon-rich Silicon Dioxide Thin Films on Silicon Fabricated by Metal Vapor Vacuum Arc Ion Source Implantation
§3．1 Introduction
§3．2 Experiment
§3．3 Results and discussion
§3．4 Conclusions
References
Chapter 4 Optical Properties from Erbium-doped Silicon-rich Silicon Dioxide Thin Films
§4．1 Introduction
§4．2 Experiment
§4．3 Results and discussion
§4．4 Conclusions
References
Chapter 5 Energy Transfer Processes in Erbium-doped Silicon Dioxide Thin Films with Silicon Nanocrystals
§5．1 Introduction
§5．2 Experiment
§5．3 Results and discussion
§5．4 Conclusions
References
Chapter 6 Erbium-doped Silicon Multilayers Fabricated by Molecular Beam Epitaxy
§6．1 Introduction
§6．2 Experiment
§6．3 Results and discussion
§6．4 Conclusions
References
Part Ⅱ
Chapter 7 Reactivity of Water with Pd-deposited MgO(100) Thin Films on Mo(100)
§7．1 Introduction
§7．2 Experiment
§7．3 Results and discussion
§7．4 Conclusions
References
List of Publications during Ph． D． Studies
Acknowledgments
论文独创性声明
发布时间: 2005-09-19
参考文献
- [1].硅基AlInGaN/AIN/GaN HEMT外延生长与器件工艺研究[D]. 戴淑君.中国科学技术大学2018
- [2].应变和电场对硅表面的吸附能及结构的影响[D]. 何垚.复旦大学2005
- [3].基于预处理衬底GaN外延生长及器件研究[D]. 彭冬生.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）2007
- [4].SiC薄膜的SSMBE外延生长及其结构表征[D]. 刘金锋.中国科学技术大学2007
- [5].852nm半导体激光器结构设计与外延生长[D]. 徐华伟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）2012
- [6].面向单片光电子集成的新型材料系理论研究与异变外延生长实验[D]. 闫映策.北京邮电大学2013
- [7].化学气相沉积法外延高质量单层二硫化钼薄膜[D]. 余画.中国科学院大学(中国科学院物理研究所)2017
- [8].选择性横向外延生长半极性面GaN材料及器件光电性质研究[D]. 吴真龙.南京大学2016
- [9].高质量GaN基材料外延生长工艺及其光电特性研究[D]. 吕志勤.华中科技大学2012
- [10].碳化硅薄膜的外延生长、结构表征及石墨烯的制备[D]. 刘忠良.中国科学技术大学2009
相关论文
- [1].半导体中超快动力学过程的研究[D]. 黄仕华.复旦大学2004
- [2].CVD金刚石薄膜的制备及其特性和器件化研究[D]. 骆金龙.复旦大学2005
- [3].硅基高κ材料的分子束外延生长[D]. 徐闰.复旦大学2005
- [4].掺杂二氧化硅玻璃光敏性及光纤光栅器件研究[D]. 陈光辉.复旦大学2005
- [5].新型掺铒光学材料及光波导的制备与光学性质研究[D]. 李毅刚.复旦大学2005
- [6].镶嵌在SiO2介质中的纳米晶Si的制备及其光致发光特性研究[D]. 方应翠.复旦大学2005
- [7].半导体量子点少体系统低激发态能谱研究[D]. 谷娟.山西大学2005
- [8].离子注入掺Er富硅氧化硅材料研究[D]. 张昌盛.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）2005
- [9].基于UHVCVD的选择性外延锗硅与金属诱导生长多晶锗硅的研究[D]. 吴贵斌.浙江大学2006
- [10].掺铒硅基薄膜的纳米结构与发光动力学研究[D]. 肖志松.北京师范大学2001
标签：掺铒硅论文; 金属蒸发真空离子源论文; 分子束外延论文; 富硅二氧化硅论文; 纳米硅论文; 光发射论文; 氧化镁论文; 吸附论文;