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通过无散射非晶SiAlON:Eu2?薄膜成分库的组合溅射，为窗膜镀层赋予发光中心功能

DOI：10.1016/j.jlumin.2018.12.011 期刊：Journal of Luminescence 出版年份：2018 更新时间：2025-11-14 15:30:11
摘要： 工业级SiAlON窗口涂层可赋予材料抗刮擦、减反射等特性。通过掺杂稀土元素（如铕），这些SiAlON材料还能产生发光功能，适用于光伏领域。采用组合式反应溅射法制备出非晶薄膜成分库：其Si:Al比例范围为0.62:1至3.375:1，铕掺杂浓度为4.8原子%至26原子%。该成分库兼具高吸收率、强发射效率与无光散射的独特优势。通过结合能谱面扫描分析与透射/发射光谱，可直接建立折射率、吸收强度、发射波长及衰减时间等性能参数与成分的对应关系。全库样品均呈现1.63±0.03的低折射率（典型低氮含量薄膜特征），并具有1294±8 cm?1·原子%?1的高吸收系数。激光激发发射光谱显示：随着铝浓度增加，发射峰发生500-550纳米的显著红移；铕浓度提升同样导致发射红移。衰减光谱表明高硅含量能显著增强发光强度。这类功能性SiAlON涂层有望成为应用于窗户的透明无散射发光太阳能聚光器的理想材料。
作者： Evert P.J. Merkx，Sadiq van Overbeek，Erik van der Kolk
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究非晶态SiAlON:Eu2+薄膜成分库的发光特性，探索其在光伏和发光太阳能聚光器中的潜在应用。

研究成果

该研究展示了一种非晶态、无散射的SiAlON:Eu2?薄膜库的制备，其发光性能具有组分依赖性。该薄膜库在发光太阳能聚光器中具有应用潜力，更高的硅浓度可提升量子效率。未来工作可探索掺杂其他稀土元素以扩展吸收范围。

研究不足

图书馆的非晶态特性使得基于晶体结构讨论发光性质变得复杂。该研究聚焦于铕离子的紫外吸收，限制了其在太阳能聚光器应用中的潜在功率输出。

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