光谱学与光谱分析
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树脂型光刻胶薄膜中Eu3+ 的辐射跃迁特性
李晓娟1 ,TSANG Kwok Chu2 ,PUN Edwin Yue-Bun2 ,林海1,2*
1. 大连工业大学化工与材料学院,辽宁 大连 116034 2. 香港城市大学电子工程系,香港 九龙
Optical Radiative Transition Characteristics of Eu(TTFA)3 -Doped Resin Photoresist Polymer Film
LI Xiao-juan1 ,TSANG Kwok Chu2 ,PUN Edwin Yue-Bun2 ,LIN Hai1,2*
1. Faculty of Chemical Engineering and Materials, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China 2. Department of Electronic Engineering, City University of Hong Kong, Kowloon, Hong Kong, China
摘要 : 合成了稀土配合物Eu(TTFA)3 (TTFA, 2-thenoyltrifluoroacetone)掺杂的树脂型光刻胶薄膜,测定了薄膜的激发光谱和发射光谱。根据Judd-Ofelt理论,由发射光谱获得了Eu3+ 在光刻胶薄膜中的J-O参数Ω 2 =24.4×10-20 cm2 ,Ω 4 =2.8×10-20 cm2 。利用得到的J-O参数计算了光刻胶薄膜中5 D 0 激发态的辐射跃迁概率(977 s-1 )和辐射寿命(1.02 ms),同时导出了光刻胶薄膜中Eu3+ 的5 D 0 →7 F J (J =1, 2, 4)跃迁的受激发射截面σ和荧光分支比β 。分析表明,Eu3+ 掺杂的光刻胶薄膜具有较长的亚稳态寿命以及较大的受激发射截面,是一种主动放大的光波导薄膜。其发射波长与光刻胶的低吸收损耗区很好地匹配,可用于研发聚合物光波导放大器和激光器。
关键词 :稀土配合物;光刻胶薄膜;Judd-Ofelt参数;辐射跃迁概率
Abstract :Eu(TTFA)3 -doped resin photoresist polymer film was successfully prepared and the fluorescence properties of the chelate complex were investigated. Based on Judd-Ofelt theory, the optical intensity parameters Ω 2 and Ω 4 derived from the emission spectrum were 24.4×10-20 cm2 and 2.8×10-20 cm2 ,respectively, and the total radiative transition rate (977 s-1 ) along with the radiative lifetime (1.02 ms) of the 5 D 0 excited state were calculated. The stimulated emission cross sections σ and the fluorescence branch ratios β for the 5 D 0 →7 FJ (J =1, 2, 4) transitions were also obtained. The analysis indicates that the excited state of Eu3+ in the polymer film has a long radiative lifetime and large emission cross section, and the photoresist polymer film is a kind of ideal active amplificatory waveguide material, whose emission wavelength is in accord with the low absorption loss region of the photoresist. Such photoresist polymer film might have extensive application prospect in optical devices, such as polymer optical waveguide amplifiers and lasers.
Key words :Rare-earth complex;Photoresist film;Judd-Ofelt parameters;Radiative transition rates
收稿日期: 2007-11-26
修订日期: 2008-03-02
通讯作者:
林海
E-mail: lhai@dlpu.edu.cn
引用本文:
李晓娟1 ,TSANG Kwok Chu2 ,PUN Edwin Yue-Bun2 ,林海1,2* . 树脂型光刻胶薄膜中Eu3+ 的辐射跃迁特性[J]. 光谱学与光谱分析, 2009, 29(03): 602-606.
LI Xiao-juan1 ,TSANG Kwok Chu2 ,PUN Edwin Yue-Bun2 ,LIN Hai1,2* . Optical Radiative Transition Characteristics of Eu(TTFA)3 -Doped Resin Photoresist Polymer Film . SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS, 2009, 29(03): 602-606.
链接本文:
https://www.gpxygpfx.com/CN/10.3964/j.issn.1000-0593(2009)03-0602-05
或
https://www.gpxygpfx.com/CN/Y2009/V29/I03/602
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