周期结构和金属表面等离子体增强的稀土发光动力学研究

稀土元素铒是重要的光电子材料。掺铒光电材料在光通信、光集成方面有重要的应用。但由于4f-4f跃迁是禁戒跃迁，辐射速率低，限制了掺铒的发光二极管和激光器的输出功率和调制速度。利用金属表面等离子体增强ZnO及聚合物发光近年来引起广泛研究兴趣，但利用金属表面等离子体增强稀土发光没有受到足够关注。本项目拟采用激光全息聚合法制备掺铒的三维周期性微结构，然后采用大角度倾斜沉积技术在此预结构上制备三维周期性的金属岛膜，研究受周期结构调制和金属表面等离子体共振耦合的稀土发光动力学。利用周期性微结构和表面等离子体可显著提高发光波长处的态密度，从而提高稀土发光效率。采用时间分辨光谱观测等离子体局域效应对4f－4f电子跃迁的影响，包括稀土荧光衰减寿命，电子的相干退相时间。本项目有望提高稀土发光材料的发光性能，了解表面等离子体增强稀土发光的机理和动力学。