Излучательные свойства ап-конверсионных покрытий, формируемых на основе ксерогелей титаната бария, легированных эрбием

Исследована стоксова и антистоксова люминесценция эрбия в ксерогелях титаната бария (BaTiO$_{3}$ : Er), полученных золь-гель методом, и в многослойных покрытиях BaTiO$_{3}$/SiO$_{2}$, сформированных на кремниевых подложках. Показано, что ап-конверсия эрбия в ксерогелях титаната бария, сформированных с использованием нитрата или ацетата эрбия, наблюдается при концентрации эрбия $>$ 3 ат.%. Ап-конверсия эрбия наблюдается на длине волны возбуждения $\sim$ 980 нм и характеризуется интенсивной полосой в области 520–560 нм, соответствующей излучательным переходам иона эрбия $^{2}H_{11/2}\to{}^4I_{15/2}$ и $^{4}S_{3/2}\to{}^4I_{15/2}$, а также полосами в области 650 и 850 нм, связанными с переходами $^{4}F_{9/2}\to{}^4I_{15/2}$ и $^{4}I_{9/2}\to{}^4I_{15/2}$. На основе полученных ксерогелей BaTiO$_{3}$ : Er на кремниевых подложках сформированы многослойные структуры BaTiO$_{3}$ : Er/SiO$_{2}$/Si, обеспечивающие значительное, по сравнению с однослойными структурами BaTiO$_{3}$ : Er/Si, усиление интенсивности люминесценции эрбия на длине волны основного излучательного перехода (1540 нм). Обсуждаются перспективы разработки ап-конверсионных покрытий на основе титаната бария, легированного эрбием, для практических применений.