Visible emission from Er-doped SnO2 thin films deposited by sol-gel

Abstract

Foi obtida emissão de filmes finos de SnO2 dopados com Er no intervalo 500-700 nm, com pico em 530 nm (verde). Esses filmes foram depositados pela técnica de molhamento via sol-gel. A geração de pares elétron-buraco na matriz de SnO2 é usada para promover a excitação do íon terra-rara. A avaliação do tamanho dos cristalitos por meio de resultados de difração de raios X indica dimensões nanoscópicas, o que pode ser relevante para a interpretação do espectro de emissão. O mecanismo de excitação elétron-buraco é também responsável pela excitação da transição no intervalo que inclui 1540 nm em pós obtidos da mesma solução precursora dos filmes. Filmes finos constituem um formato muito útil para aplicações tecnológicas, desde que permite integração em dispositivos ópticos e a aplicação de campos elétricos para operar dispositivos eletroluminescentes.

Emission from Er-doped SnO2 thin film deposited via sol-gel by the dip coating technique is obtained in the range 500-700 nm with peak at 530 nm (green). Electron-hole generation in the tin dioxide matrix is used to promote the rare-earth ion excitation. Evaluation of crystallite dimensions through X-ray diffraction results leads to nanoscopic size, what could play a relevant role in the emission spectra. The electron-hole mechanism is also responsible for the excitation of the transition in the 1540 nm range in powders obtained from the same precursor solution of films. The thin film matrix presents a very useful shape for technological application, since it allows integration in optical devices and the application of electric fields to operate electroluminescent devices.