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Ge,Al共掺SiO_2薄膜的发光性能研究 被引量:1
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作者 陈虎 王加贤 张培 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期212-215,234,共5页
用射频磁控溅射法制备Ge,Al共掺SiO2复合薄膜并以不同温度进行退火,得到具有特定光致发光性质的复合材料。经600℃退火的薄膜样品在260 nm谱线激发下,主要有398和494 nm发光峰。通过对样品的X射线衍射谱和X射线光电子能谱的测试,确定了... 用射频磁控溅射法制备Ge,Al共掺SiO2复合薄膜并以不同温度进行退火,得到具有特定光致发光性质的复合材料。经600℃退火的薄膜样品在260 nm谱线激发下,主要有398和494 nm发光峰。通过对样品的X射线衍射谱和X射线光电子能谱的测试,确定了薄膜的结构特征,同时对观察到的光致发光从理论上做了重点分析,认为双重配位的Si孤对中心和GeO色心中的三重激发态到基态(T1→S0)之间的辐射跃迁分别是产生414和398 nm发光峰的主要原因。实验结果表明,Al的掺入可能在GeO2晶粒中引入了新缺陷能级,从而产生494 nm这一特殊的发光带,同时Al的掺入也提高了398 nm发光峰的发光效率。 展开更多
关键词 光致发光 Ge al共掺sio2复合薄膜 PL谱 缺陷中心 磁控溅射
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掺铒Al_2O_3薄膜与镱铒共掺Al_2O_3薄膜光致发光特性比较 被引量:7
2
作者 李成仁 宋昌烈 +3 位作者 李淑凤 宋琦 李建勇 雷明凯 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期212-215,共4页
用中频磁控溅射工艺分别制备了掺铒Al2O3薄膜和镱铒共掺Al2O3薄膜,室温下测量了它们的光致发光特性。结果表明:镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光的峰值强度为掺铒Al2O3薄膜的8倍以上,两者的半值宽度近似相等;泵浦功率增强,掺铒Al2O3薄膜光致... 用中频磁控溅射工艺分别制备了掺铒Al2O3薄膜和镱铒共掺Al2O3薄膜,室温下测量了它们的光致发光特性。结果表明:镱铒共掺Al2O3薄膜光致发光的峰值强度为掺铒Al2O3薄膜的8倍以上,两者的半值宽度近似相等;泵浦功率增强,掺铒Al2O3薄膜光致发光强度出现饱和趋势,但镱铒共掺Al2O3薄膜的光致发光强度随泵浦功率线性增加。 展开更多
关键词 中频磁控溅射 al2O3 薄膜 镱铒al2O3薄膜 光致发光特性
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镱铒共掺Al_2O_3薄膜光致发光特性优化 被引量:5
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作者 李建勇 王丽阁 +2 位作者 李成仁 刘中凡 宋昌烈 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1746-1751,共6页
用中频磁控溅射方法在SiO2/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al2O3薄膜样品.室温下测量了薄膜在1.430μm^1.630μm波段范围内光致发光光谱.研究发现,镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱... 用中频磁控溅射方法在SiO2/Si基底上制备了五组固定掺铒浓度不同镱铒浓度比率的镱铒共掺Al2O3薄膜样品.室温下测量了薄膜在1.430μm^1.630μm波段范围内光致发光光谱.研究发现,镱的掺入有效地提高了三价铒离子的光致发光强度,最优的镱铒掺杂为:掺铒0.33 mol%,Yb3+∶Er3+=10∶1,比相同掺铒浓度单掺铒样品光致发光峰值强度增强40倍;确定的掺铒浓度,有着固定的最佳镱铒浓度比率,主要是镱铒离子间的正向和反向能量传递相互作用的结果,但最佳镱铒浓度比率随着掺铒浓度的增加呈现下降趋势;单掺铒薄膜的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现近Gauss形状变化,而最佳镱铒共掺样品的光致发光峰值强度随掺铒浓度呈现了倒Gauss形状变化. 展开更多
关键词 光波导放大器 Yb^3+/Er^3+al2O3薄膜 中频磁控溅射 光致发光光谱
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微量SiO_2对PI/Al_2O_3复合薄膜性能的影响 被引量:3
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作者 李园园 刘立柱 +3 位作者 翁凌 石慧 金镇镐 王诚 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第13期13122-13125,13130,共5页
通过固定纳米氧化铝(Al2O3)的含量,改变纳米氧化硅(SiO2)的含量,制备一系列纳米SiO2含量不同的聚酰亚胺(PI)/Al2O3/SiO2复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对复合薄膜的微观形貌和分子结构进行表征,结果表明纳米颗粒... 通过固定纳米氧化铝(Al2O3)的含量,改变纳米氧化硅(SiO2)的含量,制备一系列纳米SiO2含量不同的聚酰亚胺(PI)/Al2O3/SiO2复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对复合薄膜的微观形貌和分子结构进行表征,结果表明纳米颗粒在PI基体中均匀分散,而且纳米颗粒的加入既不影响PI的分子结构又对聚酰胺酸的热亚胺化无影响。同时测试了薄膜的力学性能、击穿场强和耐电晕时间。结果表明,当纳米SiO2质量分数为0.5%时,复合薄膜的击穿场强和耐电晕时间分别为211.15 kV/mm、378 min,均优于纳米SiO2质量分数分别为0,0.1%,0.3%和0.7%的薄膜,并且其力学性能也较优异。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 纳米al2O3 纳米sio2 复合薄膜 耐电晕时间
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纳米Ag薄膜增强Er^(3+)/Yb^(3+)共掺Al_2O_3薄膜上转换发光特性研究
5
作者 任锦华 郑明扬 沈杰 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期616-622,共7页
采用射频磁控溅射在石英基底上制备Al_2O_3:Er^(3+)/Yb^(3+)薄膜,在其表面采用直流磁控溅射沉积纳米Ag薄膜。上转换发光测试表明在491和678 nm的发射峰出现了5.8倍和5.2倍的增强。X射线衍射、原子力显微镜以及透射﹑吸收和散射光谱表明:... 采用射频磁控溅射在石英基底上制备Al_2O_3:Er^(3+)/Yb^(3+)薄膜,在其表面采用直流磁控溅射沉积纳米Ag薄膜。上转换发光测试表明在491和678 nm的发射峰出现了5.8倍和5.2倍的增强。X射线衍射、原子力显微镜以及透射﹑吸收和散射光谱表明:491 nm发射增强主要源于局域表面等离子或表面等离子与发射带的共振耦合辐射机制,而678 nm发射增强主要源于纳米Ag膜对荧光的LSP散射机制。 展开更多
关键词 Ag薄膜 Er^3+/Yb^3+al2O3薄膜 磁控溅射 上转换发光
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N-Al共掺ZnO薄膜的p型传导特性 被引量:11
6
作者 吕建国 叶志镇 +3 位作者 诸葛飞 曾昱嘉 赵炳辉 朱丽萍 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期730-734,共5页
利用直流反应磁控溅射技术制得N Al共掺的p型ZnO薄膜,N2O为生长气氛.利用X射线衍射(XRD),Hall实验,X射线光电子能谱(XPS)和光学透射谱对共掺ZnO薄膜的性能进行研究.结果表明,薄膜中Al的存在显著提高了N的掺杂量,N以N Al键的形式存在.N A... 利用直流反应磁控溅射技术制得N Al共掺的p型ZnO薄膜,N2O为生长气氛.利用X射线衍射(XRD),Hall实验,X射线光电子能谱(XPS)和光学透射谱对共掺ZnO薄膜的性能进行研究.结果表明,薄膜中Al的存在显著提高了N的掺杂量,N以N Al键的形式存在.N Al共掺ZnO薄膜具有优良的p型传导特性.当Al含量为0.15wt%时,共掺ZnO薄膜的电学性能取得最优值,载流子浓度为2.52×1017cm-3,电阻率为57.3Ω·cm,Hall迁移率为0.43cm2/(V·s).N Al共掺p型ZnO薄膜具有高度c轴取向,在可见光区域透射率高达90%. 展开更多
关键词 N—alZnO薄膜 P型传导 N2O生长气氛 直流反应磁控溅射
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nc-Si∶(Al_2O_3+SiO_2)复合膜的制备及其热电特性
7
作者 郝培风 高斐 +5 位作者 苗锟 刘立慧 孙杰 权乃承 刘晓静 张君善 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1465-1469,共5页
采用真空热蒸发技术在石英玻璃衬底上蒸镀约400 nm的铝膜,并在空气中580℃的条件下退火1 h。在退火过程中Al与石英中的SiO2反应形成纳米硅nc-Si∶(Al2O3+SiO2)复合膜。利用X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman)及扫描电镜(SEM)等... 采用真空热蒸发技术在石英玻璃衬底上蒸镀约400 nm的铝膜,并在空气中580℃的条件下退火1 h。在退火过程中Al与石英中的SiO2反应形成纳米硅nc-Si∶(Al2O3+SiO2)复合膜。利用X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman)及扫描电镜(SEM)等方法研究了薄膜的结构特性。测得膜厚约为760 nm,估算出薄膜中纳米硅(nc-Si)的平均尺寸约为25 nm。实验发现该nc-Si∶(Al2O3+SiO2)复合膜有热电特性,研究了其电阻率及Seebeck系数随温度(293-413 K)的变化关系,在293 K和413 K该薄膜的Seebeck系数分别约为-624μV/K和-225μV/K。 展开更多
关键词 热电薄膜 nc-Si∶(al2O3+sio2)复合 热蒸发 SEEBECK系数
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聚氧化乙烯/接枝SiO_2复合物电解质研究 被引量:1
8
作者 刘操 邓正华 万国祥 《合成化学》 CAS CSCD 2002年第1期41-44,共4页
通过将聚氧化乙烯 ( PEO)分别与表面接枝聚丙烯酸锂和表面接枝二乙二醇甲醚的 Si O2 微粒共混 ,制备得 PEO/接枝 Si O2 复合物膜 ,考察了复合物膜的形态和离子电导性。结果表明 :接枝改性增强了 Si O2 微粒与PEO的相容性 ,降低了 PEO的... 通过将聚氧化乙烯 ( PEO)分别与表面接枝聚丙烯酸锂和表面接枝二乙二醇甲醚的 Si O2 微粒共混 ,制备得 PEO/接枝 Si O2 复合物膜 ,考察了复合物膜的形态和离子电导性。结果表明 :接枝改性增强了 Si O2 微粒与PEO的相容性 ,降低了 PEO的结晶性 。 展开更多
关键词 聚合物电解质 PEO sio2 聚丙烯酸锂 二乙二醇甲醚 离子电导率 离子导体 聚氧化乙烯 二氧化硅 表面接枝 复合薄膜
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掺铒nc-Si/SiO_2薄膜中nc-Si和Er^(3+)与非辐射复合缺陷间相互作用对薄膜发光特性的影响 被引量:8
9
作者 陈长勇 陈维德 +2 位作者 王永谦 宋淑芳 许振嘉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期736-739,共4页
对nc Si SiO2 <Er>薄膜中纳米硅 (nc Si)、Er3+ 和非辐射复合缺陷三者间的关系作了研究 .在 5 14 .5nm光激发下 ,nc Si SiO2 <Er>薄膜在 75 0nm和 1.5 4 μm处存在较强的发光 ,前者与薄膜中的nc Si有关 ,后者对应于Er3+ 从... 对nc Si SiO2 <Er>薄膜中纳米硅 (nc Si)、Er3+ 和非辐射复合缺陷三者间的关系作了研究 .在 5 14 .5nm光激发下 ,nc Si SiO2 <Er>薄膜在 75 0nm和 1.5 4 μm处存在较强的发光 ,前者与薄膜中的nc Si有关 ,后者对应于Er3+ 从第一激发态4 I1 3 2 到基态4 I1 5 2 的辐射跃迁 .随薄膜中Er3+ 含量的提高 ,1.5 4 μm处的发光强度明显增强 ,75 0nm处的发光强度却降低 .H处理可以明显增强薄膜的发光强度 ,但是对不同退火温度样品 ,处理效果却有所不同 .根据以上实验结果 ,可得如下结论 :在nc Si颗粒附近的Er3+ 和其他的缺陷组成了nc Si颗粒内产生的束缚激子的非辐射复合中心 ,束缚激子通过Er3+ 的非辐射复合 ,激发Er3+ 产生 1.5 4 μm处的发光 ,同时降低了 75 0nm处的发光强度 .nc Si颗粒附近其他非辐射复合中心的存在会降低Er3+ 被激发的概率 ,引起 1.5 4 μm处的发光强度降低 . 展开更多
关键词 nc-Si/sio2薄膜 相互作用 发光特性 ER^3+ 纳米硅 非辐射复合缺陷
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镱铒共掺Al_2O_3薄膜激光退火研究 被引量:6
10
作者 李成仁 宋世德 +3 位作者 周松强 宋昌烈 于清旭 雷明凯 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1322-1326,共5页
讨论了激光退火工艺参量对镱铒共掺Al2O3薄膜表面形貌和退火均匀性的影响。薄膜样品被置放于衰减扩束透镜的3倍焦距位置时,薄膜上8 mm半径区域内近似均匀退火;退火时间为32 s时,表面形貌与退火前基本相同。阈值退火功率为5 W,最佳退火... 讨论了激光退火工艺参量对镱铒共掺Al2O3薄膜表面形貌和退火均匀性的影响。薄膜样品被置放于衰减扩束透镜的3倍焦距位置时,薄膜上8 mm半径区域内近似均匀退火;退火时间为32 s时,表面形貌与退火前基本相同。阈值退火功率为5 W,最佳退火功率为20 W。对相同工艺制备的镱铒共掺Al2O3薄膜分别进行CO2激光退火和热退火处理,光致发光(PL)谱测量表明,前者峰值强度比后者强10倍以上,并且热退火光致发光强度随抽运功率增加出现饱和、下降,而激光退火近似随抽运功率单调线性增强。 展开更多
关键词 薄膜光学 镱铒al2O3薄膜 激光退火 表面形貌 退火均匀性
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镱铒共掺Al2O3薄膜上转换机理及其温度特性 被引量:4
11
作者 李成仁 明成国 +3 位作者 李淑凤 丁建华 王宝成 张丽 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期6604-6608,共5页
采用中频磁控溅射法制备了镱铒共掺Al2O3薄膜,铒镱掺杂浓度分别为0.3%,3.6%(摩尔分数,全文同).讨论了三价铒离子529 nm和549 nm光致发光的上转换机理.在291.8—573.3 K温度区间测量了两绿上转换光谱荧光强度比的温度特性,拟合表达式为R=... 采用中频磁控溅射法制备了镱铒共掺Al2O3薄膜,铒镱掺杂浓度分别为0.3%,3.6%(摩尔分数,全文同).讨论了三价铒离子529 nm和549 nm光致发光的上转换机理.在291.8—573.3 K温度区间测量了两绿上转换光谱荧光强度比的温度特性,拟合表达式为R=5.37exp(-738/T).366 K温度时灵敏度最大,为0.0039 K-1.结果表明镱铒共掺Al2O3薄膜适合作为小型、高温和高灵敏的光学温度传感材料. 展开更多
关键词 镱铒al2O3薄膜 中频磁控溅射 上转换 荧光强度比
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电子束蒸发Al_2O_3/SiO_2复合薄膜电学性能的研究 被引量:3
12
作者 翁卫祥 贾贞 +2 位作者 于光龙 李昱 郭太良 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期67-71,共5页
利用离子辅助电子束蒸发技术,在玻璃基底上以交替沉积的方式制备了Al2O3/SiO2叠层复合薄膜,单层介质膜膜厚分别选取54和16 nm,总厚度为560 nm.采用步进法测试得到金属电极/复合绝缘膜/金属电极(MIM)结构的I-V特性曲线,具体成分为CrCuCr/... 利用离子辅助电子束蒸发技术,在玻璃基底上以交替沉积的方式制备了Al2O3/SiO2叠层复合薄膜,单层介质膜膜厚分别选取54和16 nm,总厚度为560 nm.采用步进法测试得到金属电极/复合绝缘膜/金属电极(MIM)结构的I-V特性曲线,具体成分为CrCuCr/(Al2O3/SiO2)8/CrCuCr,相应的厚度为80 nm/560 nm/80nm,复合薄膜的平均击穿场强为2.7 MV.cm-1,较好地满足FED后栅结构中对介质膜耐压特性的要求.结合理论分析发现,Al2O3/SiO2复合薄膜在不同的场强条件下以某一种导通作为主要的导通机制,其低场强区服从准欧姆定律,随着场强升高,在不同的阶段分别以肖特基效应,普尔-弗兰凯尔效应和F-N效应为主. 展开更多
关键词 al2O3 sio2 复合薄膜 电子束蒸发 电学性能 导通机制
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退火温度对Er/Yb共掺Al_2O_3薄膜的光致荧光光谱的影响 被引量:3
13
作者 谭娜 段淑卿 张庆瑜 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期4433-4438,共6页
通过对不同退火条件下ErYb共掺Al2O3薄膜光致荧光(PL)光谱的系统分析,研究了高ErYb掺杂浓度所导致的晶体场变化对薄膜PL光谱的影响,并结合薄膜结构分析,探讨了Al2O3薄膜的结晶状态在Er3+激活、PL光谱宽化中的作用及可能的物理机理.研究... 通过对不同退火条件下ErYb共掺Al2O3薄膜光致荧光(PL)光谱的系统分析,研究了高ErYb掺杂浓度所导致的晶体场变化对薄膜PL光谱的影响,并结合薄膜结构分析,探讨了Al2O3薄膜的结晶状态在Er3+激活、PL光谱宽化中的作用及可能的物理机理.研究结果表明退火处理所导致的Er3+PL光谱的变化与薄膜的微观状态之间有着密切的联系.在600—750℃范围内,薄膜呈非晶态结构,薄膜荧光强度的增加主要是薄膜内缺陷减少所致;在800—900℃范围内,γAl2O3相的出现是导致荧光强度明显增加的主要原因;当退火温度为1000℃时,Er,Yb的大量析出致使荧光强度的急剧下降.此外,对PL光谱线形分析表明,各子能级跃迁的相对强度变化是导致荧光光谱宽化的主要因素. 展开更多
关键词 Er/Yb al2O3 薄膜 ER^3+ 荧光光谱 退火温度 光致荧光 Yb Γ-al2O3
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Yb掺杂对Er/Yb共掺Al_2O_3薄膜光致荧光性能的影响 被引量:3
14
作者 谭娜 张庆瑜 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期284-288,共5页
 采用反应射频磁控溅射技术,通过调整溅射靶面上金属Er和Yb的面积比例制备出了不同Yb含量的Er/Yb共掺Al2O3 薄膜,重点探讨了薄膜制备过程中Er、Yb成分比例控制的可靠性及Yb的掺杂浓度对 Er/Yb共掺 Al2O3薄膜室温光致荧光谱强度及峰型...  采用反应射频磁控溅射技术,通过调整溅射靶面上金属Er和Yb的面积比例制备出了不同Yb含量的Er/Yb共掺Al2O3 薄膜,重点探讨了薄膜制备过程中Er、Yb成分比例控制的可靠性及Yb的掺杂浓度对 Er/Yb共掺 Al2O3薄膜室温光致荧光谱强度及峰型的影响。利用卢瑟福背散射谱(RBS)和电子能谱(EDX)对薄膜成分进行的分析表明:薄膜中Er、Yb成分的比例与实际的Er、Yb靶面积比基本一致。薄膜经过1000 ℃退火2 h的室温光致发光谱表明:Yb掺杂显著提高了薄膜的光致荧光强度,当Yb/Er靶面积比为4∶1时,光致荧光强度和半峰全宽最大。研究结果表明:对于Al2O3 薄膜,合适的Yb/Er浓度,不仅可以显著改善薄膜的发光效率,而且可以增加频带带宽。 展开更多
关键词 薄膜 al2O3薄膜 Er/Yb 光致荧光
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脉冲激光溅射沉积镱铒共掺Al_2O_3薄膜工艺参数优化 被引量:1
15
作者 刘中凡 郝雪 +1 位作者 朱文选 宋昌烈 《应用激光》 CSCD 北大核心 2009年第3期194-198,共5页
分别以铝、铒、镱为靶材,采用脉冲激光沉积技术(PLD),在二氧化硅/硅基底上沉积镱、铒共掺的三氧化二铝薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、单色仪等分析手段,研究了薄膜的表面形貌、光致发光强度(PL)等性质。优化了氧分压和靶间距两个重要工... 分别以铝、铒、镱为靶材,采用脉冲激光沉积技术(PLD),在二氧化硅/硅基底上沉积镱、铒共掺的三氧化二铝薄膜。利用原子力显微镜(AFM)、单色仪等分析手段,研究了薄膜的表面形貌、光致发光强度(PL)等性质。优化了氧分压和靶间距两个重要工艺参数。光致发光强度提高14倍,半峰宽提高了70nm。 展开更多
关键词 脉冲激光沉积(PLD) al2O3薄膜 氧分压 靶间距
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溶胶—凝胶法制备Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜
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作者 王黔平 田秀淑 康艳 《水处理信息报导》 2004年第6期60-60,共1页
本文采用溶胶—凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料,HNO3为催化剂,PVA为成膜助剂,在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响,结果表明Al2O3-ZrO2-SiO2在8:1:2~12:1:2之间时可... 本文采用溶胶—凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料,HNO3为催化剂,PVA为成膜助剂,在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响,结果表明Al2O3-ZrO2-SiO2在8:1:2~12:1:2之间时可得到性能符合要求的溶胶, 展开更多
关键词 ZRO2 al2O3 sio2 异丙醇铝 溶胶—凝胶法 成膜助剂 复合薄膜 HNO3 性质 正硅酸乙酯
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脉冲激光溅射沉积光学增益薄膜实验研究 被引量:2
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作者 刘中凡 郝雪 +2 位作者 周松强 朱文选 宋昌烈 《应用激光》 CSCD 北大核心 2008年第2期120-123,共4页
用脉冲激光沉积方法,以多靶交替溅射方式,在SiO2/Si基底上沉积镱铒共掺Al2O3光学薄膜,讨论了脉冲激光能量对薄膜沉积速率、表面形貌、光致发光强度的影响。在脉冲激光能量较高条件下制备出的薄膜的光致发光性能较好,脉冲激光能量较低条... 用脉冲激光沉积方法,以多靶交替溅射方式,在SiO2/Si基底上沉积镱铒共掺Al2O3光学薄膜,讨论了脉冲激光能量对薄膜沉积速率、表面形貌、光致发光强度的影响。在脉冲激光能量较高条件下制备出的薄膜的光致发光性能较好,脉冲激光能量较低条件下制备出的薄膜的表面形貌较均匀。综合放大器增益系数对光致发光强度和光刻工艺对薄膜表面形貌的要求,薄膜应该在合适的激光能量下制备。脉冲激光溅射沉积方法与中频磁控溅射方法相比,在抑制上转换发光方面具有优越性。 展开更多
关键词 脉冲激光沉积 镱铒al2O3薄膜 表面形貌 光致发光
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