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单晶硅是现代半导体器件和大规模集成电路的基础材料。然而随着信息技术的高速发展，微电子器件在热稳定性、信号传输速度等方面出现了难以克服的缺陷。因此人们希望通过光电互联技术替代微电子技术从而突破这一困境。但是，硅是间接带隙半导体材料，发光效率极低，所以实现高效的硅基发光成为当前科研人员面临的严峻挑战。
本论文以制备高质量的硅基荧光粉为目的，以稀土离子掺杂为手段，采用溶胶-凝胶方法进行实验。最终实现了Tb3+离子在二氧化硅中的掺杂，继而通过热处理获得所需荧光粉，并对其发光性能进行测量、分析。具体来说，可以分为如下两项工作：
第一、利用溶胶-凝胶方法制备Tb3+离子掺杂Tb3+:SiO2荧光粉，并对其进行光谱分析。
第二、详细探讨荧光粉发光性能与实验参数之间的关系，包括：
①、水与正硅酸乙脂的化学剂量比。实验结果表明，水与正硅酸乙脂的化学剂量比R0=2、4、6、8、10时，样品均可具有清晰明亮的绿光（543nm）发射。但相比较而言，当R0=4时，荧光粉发光效率最高。
②、热处理。实验结果表明，未经热处理的干凝胶，发光极其微弱。对其进行T=300℃、400℃、450℃、500℃、600℃、700℃、800℃热处理，并测量其荧光光谱。发现：300℃热处理的样品荧光发射最强，500℃热处理的样品荧光发射最弱；在500℃之前荧光发射随退火温度的升高而降低，500℃之后荧光发射随退火温度的升高而升高；700℃、800℃光强近似。
③、稀土离子掺杂量。实验结果表明，当稀土离子掺杂量x％=0.05%、0.l%、0.55%、5%时，发光强度随着掺杂量的加大而增强，并未出现浓度猝灭现象。