脉冲激光沉积法制备(Bi,Er)2Ti2O7薄膜的介电性能与上转换发光研究

脉冲激光沉积法合成(Bi,Er)2Ti2O7薄膜是一种先进的微纳米材料制备技术，它利用高强度、短脉冲的激光将Bi(铋)和Er(铒)元素以原子或离子的形式精确地沉积在透明导电玻璃衬底（ITO）上，形成高纯度的薄膜。这种技术对于控制沉积温度至关重要，当温度保持在500至600摄氏度范围内，可以确保薄膜的生长质量和纯度较高。 (Bi,Er)2Ti2O7薄膜的特性体现在其优秀的介电性能上。在常温下，该薄膜的介电常数在166至178之间，显示出良好的电介质性质，这意味着它可以有效地储存电场能量，并且对频率和温度的变化表现出相当高的稳定性。同时，其介电损耗小于0.05，表明在实际应用中具有低能耗的优势。 更重要的是，这种薄膜展现出上转换发光特性。通过光谱分析，研究者发现薄膜的上转换光谱包含绿光（527nm和548nm）和红光（660nm）的发射带。这些颜色分别对应于Er3+离子从高能级2H11/2、4S3/2和4F9/2跃迁到基态4I15/2的过程。这一特性使得(Bi,Er)2Ti2O7薄膜具备潜在的应用价值，特别是在透明光电器件领域，如光通信器件、光存储设备和生物医学成像等，因为它能够有效地转换和控制光信号。 脉冲激光沉积法制备的(Bi,Er)2Ti2O7薄膜不仅具有优异的介电性能，还展现出了独特的光学特性，这使得它成为未来高性能透明光电器件的理想选择。它的多功能性使其在科研和工业领域都具有广阔的发展前景，值得深入研究和开发。