Интенсивность излучения линии $\lambda$ = 1.54 мкм в пленках ZnO, полученных магнетронным распылением, легированных Ce, Yb, Er методом диффузии

Определено влияние типа возбуждения иона Er$^{3+}$ на спетры фотолюминесценции кристаллических пленок ZnO(ZnO$\langle$Ce, Yb, Er$\rangle$) в случае резонансного с $\lambda$ = 532 нм (переход иона Er$^{3+}$ ${}^4$S$_{3/2}$, ${}^2$H$_{11/2}$–${}^4$I$_{15/2}$) и нерезонансного (с $\lambda$ = 325 нм, в области вблизи краевого излучения ZnO) возбуждений. Показано, что при резонансном возбуждении имеются линии с различной интенсивностью излучения, характерные для внутрицентрового 4$f$ перехода иона Er$^{3+}$ с $\lambda$ = 1535 нм, при легировании тремя РЗИ (Ce $<$ Yb, Er) или при варьировании легирования двумя примесями – (Ce, Er), (Er,Yb) – кристаллических пленок ZnO, вне зависимости от температуры измерения ($T$ = 83 и 300 K). Легирование редкоземельными примесями Ce, Yb, Er кристаллических пленок ZnO приводит к эффективному механизму передачи энергии к РЗИ, вследствие чего наблюдается интенсивное излучение иона Er$^{3+}$ в ИК-области спектра с $\lambda_{\mathrm{max}}$ = 1535 нм. Kick-out механизм диффузии использован при последовательном введении примесей в полупроводниковую матрицу и проведении постростовых отжигов исследуемых пленок ZnO. Кристаллические пленки ZnO, легированные Ce, Yb, Er, имеют также интенсивное излучение в видимой области спектра при комнатной температуре, что делает их перспективным материалом для оптоэлектроники.