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Er3+第一激发态到基态的跃迁发出的光波长为1.54μm,正好对应于标准石英光纤的损耗窗口,因此,掺Er的SiO2在通讯应用方面有诱人的前景。同时,Er3+离子掺杂材料也是重要的绿光发光材料。离子以其高纯度的特点,也成为一种重要的材料制备方法。我们利用离子注入结合热退火方法制备SiO2: Er3+样品。以微区拉曼光谱、吸收光谱、X射线光电子能谱等手段对其进行表征,并进行了室温和变温的光致发光性质测量。通过微区拉曼光谱,可以看到SiO2的特征峰,证明离子注入没有引起SiO2结构上明显的变化。在室温下,通过吸收光谱可以得到来自于Er3+的微弱的吸收,分别来自于4G11/2和4F7/2。在XPS能谱中,可以看到,对应900℃退火样品的谱线的半高宽略大于另外两条,而且,在大约99.5 eV的位置出现高于另外两条谱线的肩膀。可以得出结论,SiO2的退火过程中,表面会有少量Si和SiO生成。同时,对1000℃退火的样品,还可以看到Er3+的挥发。以Ar+激光器488 nm(2.54 eV)激光线作为激发光光源,可以得到绿光及红外光发射。在525 nm及550 nm附近观察到两个发光带,分别来自于Er3+的4S3/2→4F15/2和2H11/2→4F15/2的跃迁,红外区的发射来自于4F13/2→4F15/2。对于不同温度退火的样品,其发光强度不同。结合拉曼光谱和XPS能谱,可以得出,900℃退火样品发光较强的原因与Er3+所处环境的对称性降低,使原来禁戒的电偶级跃迁解除。我们还对900℃退火的样品进行了80-300 K温度范围的变温发光光谱测试,可以看到来自于的发射和缺陷的发光。180-300 K温度变化范围内,550 nm的发光强度随温度的升高而迅速降低,体现出明显的正常温度淬灭效应。而在80-160 K温度变化范围内,550 nm的发光强度随温度升高而增大,体现出负温度淬灭效应。这个变化规律与文献报道的正常温度淬灭效应不同,这个现象可能与SiO2的缺陷有关,文中给出了分析和计算。