Er~+注入Yb掺杂的ZnO波导膜的光学及结构特性研究

利用射频磁控溅射技术在蓝宝石衬底上沉积ZnO:Yb光波导薄膜,然后用离子注入技术将能量为200keV的Er+离子注入薄膜中,剂量为1×1015ions/cm2。应用棱镜耦合技术、卢瑟福背散射(RBS)技术、X射线衍射(XRD)技术和荧光光谱等技术研究了薄膜的波导性质、基本结构、厚度、组分、Er+的射程情况及光学频率上转换性质。实验发现掺杂Yb和Er的薄膜可以形成光波导结构,但波导质量较纯ZnO波导膜差,膜的有效折射率及沉积速率随Yb掺杂量增加有减小趋势;薄膜呈ZnO高度c—轴取向生长,Yb和Er能有效掺杂进ZnO晶格,ZnO晶格常数受Yb掺杂量的不同而变化;在980nm激光激发下没有发现在300～720nm间的光学频率上转换。