用于增强排放的Sol-gel涂层:微观结构起源和光学影响
Inas Taha1, Sufian Abedrabbo1, I A Qattan1
1Department of Physics, College of Engineering and Physical Sciences, Khalifa University of Science and Technology PO Box 127788 Abu Dhabi United Arab Emirates dalaver.anjum@ku.ac.ae sufian.abedrabbo@ku.ac.ae.
Nanoscale advances
|October 24, 2025
概括
索尔凝二氧化涂层显著增强光辐射. 热引发纳米级应变,减少缺陷,并促进光电子集成的光发光.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 的间接带隙限制了其发光效率,阻碍了光电子集成.
- 开发高效的光源对于CMOS兼容的光子系统至关重要.
研究的目的:
- 为了研究由溶凝衍生的二氧化 (SiO2) 涂层和热对带间隙光发光 (PL) 的影响.
- 了解基本机制,包括应变工程和缺陷减少,负责PL增强.
主要方法:
- 基板上的SiO2涂层的Sol-gel沉积.
- 在900°C的温度下进行热.
- 光发光 (PL) 光谱仪用于测量排放强度.
- 高分辨率传输电子显微镜 (HRTEM) 和几何相位分析 (GPA) 用于应变分析.
- 扫描传输电子显微镜与电子能量损失光谱 (STEM-EELS) 用于缺陷和材料分析.
- 有限差异时间域 (FDTD) 模拟用于光学分析.
主要成果:
- 900°C的化使PL强度在1160nm附近增加了四倍以上.
- 在SiO2/Si接口上,化诱导了显著的局部应变波动 (高达±2.0%),与PL增强相关.
- 观察到中化诱导的缺陷减少,层的密度增加.
- 他们推断了电子状态的变化和接口状态的联合密度.
- FDTD模拟表明,的形态变化有助于PL增强.
结论:
- 当热化时,sol-gel衍生的SiO2涂层通过应变工程有效地增强光发光.
- 这种方法提供了一种简单,低成本的途径来改善排放.
- 这些发现为开发CMOS技术中的芯片内光源和光学互连带有很大的潜力.
