氧化物半导体量子点稀土共掺杂硅基发光材料及其共振能量转移过程研究

深入研究硅基发光材料中的光电子过程，进一步提高硅基发光材料的发光效率是当前国际上的研究热点与前沿课题，也是实现硅基微光子集成的关键所在，因而对硅基发光材料的研究具有重要的科学意义与应用前景，其中稀土离子掺杂的硅基薄膜是人们极为关注的材料之一。本项目提出利用氧化物半导体量子点和稀土离子共掺杂技术，在系统研究氧化物半导体量子点稀土共掺杂硅基材料的光物理过程的基础上，通过共掺杂氧化物半导体量子点作为敏化源，激活稀土离子，利用两者之间有效的共振能量转移过程，使得材料的发光效率得到明显地提高；在此基础上设计和制备二维和三维图形化的硅基光学结构，将其与氧化物半导体量子点稀土共掺杂材料有机地结合起来，构建新的硅基发光器件结构，进一步降低荧光损失，提高硅基发光材料的光发射提取效率，为未来硅基微光子学打下基础。