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作者：何雨轩;吴江威;陈玉萍;陈险峰;
单位：上海交通大学物理与天文学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室;宁夏大学物理学院;山东师范大学,光场调控及应用协同创新中心;上海量子科学研究中心;
摘要：本文通过制备KNO_3和Er(NO_3)_3熔融混合物，将其与铌酸锂薄膜在高温管式炉中混合进行适温热扩散，并结合退火工艺，发明了一种直接在铌酸锂薄膜上掺杂Er~(3+)的方法。通过不断变换热扩散温度、掺杂试剂浓度比例和晶体切向等参数，用控制变量法探究了不同参数对适温离子交换法掺杂Er~(3+)效果的影响，在热扩散和退火温度360℃及KNO_3和Er(NO_3)_3质量比25∶1的参数设置下获得了表面形貌较佳的Z切掺铒铌酸锂薄膜。通过飞行时间二次离子质谱仪并利用已知掺杂浓度的薄膜进行定标，检测了所获得的掺铒铌酸锂薄膜中的Er~(3+)浓度情况，对所采用适温离子交换法的有效性进行了验证。这一方法大幅简化了铌酸锂薄膜掺杂的工艺，同时节约了成本，有助于后续在铌酸锂薄膜平台上实现分区掺杂的工作，为未来定制化铌酸锂光子集成平台的搭建提供参考。
关键词：铌酸锂薄膜;;Er~(3+);;适温离子交换;;二次离子质谱仪
基金资助：国家自然科学基金重点项目(12134009)
