Ce∶LSO多晶薄膜的溶胶-凝胶法制备及其发光性能

２ 实
验
２ １ 样 品准 备 ．
称取 ２５ｇＬ Ｃ，・ Ｈ ０（ 析 纯 ） ． ｕ １ ６ 分 粉末 加 入
到 ４ ｍ 的 无 水 乙 醇 水 溶 液 （ Ｃ Ｈ Ｏ ５ Ｌ Ｖ（ ： Ｈ）： （： Ｈ Ｏ）＝ ： ） ， ８ ｃ下 搅 拌 ２ ｈ后 使 得粉 ８ １ 中 在 ０ｃ
目前关 于 Ｌ Ｏ薄 膜 的制 备 方 法 主要 有 脉 冲 Ｓ 激 光沉 积法 、 控 溅 射 方法 、 相 外延 法 ， 磁 液 这 三种 方法 所使 用 的设 备 较 为 昂贵 ， 料 成 本 较 原 高 ｊ法 国 Ｃ Ｍａ ｓｒ ． ｎｕｙ等 首先 使 用 ｓｌ ｅ 法 制 ｏ— ｌ ｇ
００ ， 度与 Ｓ Ｍ测试结果相一致 。 ．５ 厚 Ｅ
关
键
词： 溶胶一 凝胶法 ；Ｃ ： Ｓ ｅ Ｌ Ｏ薄膜 ； 发光 ；真空紫外光谱 ；光学 常数
Ｐ Ｓ： ２４ ． Ｐ ＡＣ ８ ．５ Ｍ Ｐ ＣＣ： ８５ Ａ ７ ６ 文 献标 识 码 ： Ａ
中 图分 类号 ： ４ ４ ４ ０ ８ ．
２０ ７ ０ ０ ２；
２０５ ０ ００）
摘要： 采用 Ｐｃｉ 溶胶一 ｅ ｎ ｈｉ 凝胶法结合旋涂工艺在单晶硅（ １ ） １１ 上制备了 Ｃ“离子掺杂的硅酸镥（ ｕＳ ｅ Ｌ，ｉ ） Ｏ
薄膜 ， 用热重差热分析 （ Ｇ Ｄ Ｃ 、 利 Ｔ —Ｓ ） Ｘ射线衍 射（ Ｒ 、 Ｘ Ｄ） 扫描 电镜 （ Ｅ 、 Ｓ Ｍ） 真空紫外光谱 （ Ｕ Ｖ Ｖ）及 椭偏 （ Ｅ） Ｓ 测试对 Ｃ ： ｕＳＯ 薄膜 的物相 、 ｅ Ｌ ｉ 形貌 、 发光性质 和光学常数进行 了表征 。结果表 明 ： 薄膜样 品从 ９０℃开始 晶 ０
ＤＯ Ｉ： １ ３７ ８ ｇ ｂ ０１ ３ ０９． ８８ ０． ８ ／ｆ ｘ ２ １ ２ ０ ０
１ 引
言
采 用 的原料 （ 属醇 盐 ） 本 高 且需 要 氩 气 气 氛 。 金 成
２ １ ， 牧 等 用 ｓｌ ｅ法 结合 旋 涂 工 艺在 石 ００年 顾 ｏ— ｌ ｇ
英 玻璃 上 制备 出 了 Ｌ ：ｉ Ｃ ｕ ＳＯ ： ｅ透 明薄 膜 。与 其 他 方 法相 比 ， ｅｈｎ 溶 胶一 胶 法 。具 有 合 成 温 Ｐ ｃｉｉ 凝 １ 。
ｃ “掺 杂 的硅 酸镥 （ ｕＳＯ ， Ｓ 材 料 是 一 ｅ Ｌ ，ｉ Ｌ Ｏ）
种综 合 性 能 优 良 的 闪烁 探 测 材 料 ， 有 高 密 具 度 （ ． ／ ． ） 高光 输 出（ ８００Ｍ Ｖ） 快 衰 减 ７４ｇｏ， 、 ２ ０ ｅ 、
（ ０ｎ ） 物理 化 学 和机 械 性 能 好 等 优 点 ， 核 医 ４ ｓ 、 在 学监 测 和安 全监 测方 面具 有 良好 的应 用前 景 。 目 前 ， 于 Ｃ ：Ｓ 关 ｅ Ｌ Ｏ材料 的研 究 主要 集 中在 粉体 、 单 晶和 陶瓷方 面 ， 于薄 膜 的研 究 报 道 还 较少 。闪 关 烁 薄膜 与发 光粉 制成 的显 示 屏相 比 ， 匀性 、 密 均 致 性、 热稳 定 性 以及 与 衬底 的 附着性 更佳 ， 能有效 提 高成 像分 辨 率 ； 闪烁单 晶或 陶瓷 材料 相 比 ， 备 与 制
第３ ２卷
第பைடு நூலகம்９期
发 光 学 报
ＣＨ Ｉ ＮＥＳ ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｌ Ｅ Ｊ ＵＭ Ｉ ＮＥＳ ＣＥＮＣＥ
Ｖ０ｌ３ Ｎｏ ９ ＿２ ．
Ｓ ｐｔ ｅ ．，２０１１
２ １ 年 ９月 ０１
文 章 编 号 ：１０ —０ ２ ２ １ ）９０ ８ — ００７ ３ （０ ０ －８ ００ １ ５
化 ， １０℃ 时晶化完 全。薄膜表面均匀 、 １０ 平整 、 无裂纹 。真空 紫外 激发光谱 中存在较强 的基质发射 ， 发射光谱
是一个 ３ ０～ ０ ｌ 的宽带谱 ， ５ ５ ０ｎｌ Ｉ 宽带 中心 在 ４ ０ｎ ０ ｍ左右 。折射 率 、 消光 系数分 别为 １ ８ ．２～１ ９ ．４和０ ０ ５～ ．０
本 文采 用 Ｐ ｃｉｉ 胶 ｅｈｎ 溶 凝胶 法 结合 旋 涂工 艺
在单 晶硅 （ １ ） １１ 上制 备 了 ｃ ¨ 掺 杂 的 Ｌ Ｏ 薄 膜 ， ｅ Ｓ
利用热重差热 分析 （ Ｇ Ｄ Ｃ 、 线衍射 （ Ｒ 、 Ｔ — Ｓ ） Ｘ射 Ｘ Ｄ）
扫描电镜（Ｅ ）真空紫外光谱 （ Ｕ ） ＳＭ 、 Ｖ Ｖ 及椭偏（Ｅ Ｓ）
备 出 了 ｃ ¨ 、ｈ ｅ ｒ ¨掺 杂 的 Ｌ Ｏ 薄 膜 闪 烁体 ， 所 ｒ Ｓ 但
收 稿 日期 ：２ １ ５２ ；修 订 日期 ： ０ １ ６ １ ０ １３－６ ４ ２ １－ —２ ０ 基 金项 目 ： 海 市 自然 科 学 基 金 （０ ＲＩ１４ ０ ；上 海 科 委 基 础 研 究 重 点 项 目 （ Ｊ ｌ０ ５０） １Ｚ ４ １０ ） ９ Ｃ ４ ６０ ；上 海 市 重 点 学 科 （ ３ １７ ；上 海 大 ￥０ ０ ） 学 ２１ ０ １年度研 究生创新基金（ ６ １０ １－１ ） Ａ１ － １ —１ ７ 资助项 目 ０ ０ 作者简 介：沈思情（ ９ ６一） １８ ，女 ， 江西 高安人 ， 主要从事 固体发光材料 的研究 。
度低 、 掺杂 均 匀 、 备价格 低 等优 点 。 目前 还未 见 设
使 用 Ｐ ｃ ｉｉ ｅｈｎ 溶胶 一 胶法 结 合旋 涂 工艺 在 单 晶硅 凝 上 制备 Ｃ ： Ｓ ｅ Ｌ Ｏ薄 膜 ， ＿ 陔薄 膜 的 真 空 紫 外 且火
光 谱测 试及 光 学常数 测 试也 未见 报道 。
Ｃ ： Ｓ 多 晶薄 膜 的 溶 胶 － 胶 法 制 备 及 其 发 光 性 能 ｅＬ Ｏ 凝
沈思情 许 志斌 马 清 ， ， ，谢建军ｈ，施 鹰 袁 晖 巍。 ， ，熊
（ 上海大学材料科学与工程学院 电子信息材料系 ， １ 上海
２ ．中 国科 学 院 上 海 硅 酸 盐 研 究 所 ，上 海
测 试 对 Ｃ ： ｕ ＳＯ 薄 膜 的物 相 、 貌 、 光 性 质 ｅ Ｌ ｉ 形 发
和光 学 常数 进 行 了表征 。
薄 膜 闪烁体 所要 求 的设 备 较 为 简 单 ， 以大 面 积 可
生长， 便于加 工 。 因此用 Ｌ Ｏ 闪烁 薄膜 制成 的探 Ｓ
测 器有着 非 常广 阔的应用 前 景 。