C. Frilay, Liu Benxue, C. Leroux, B. Garrido, Denis Pelloquin, Xavier Portier, C. Guillaume, J. López-Vidrier, Sergi Hernández, Franck Lemarié, Larysa Khomenkova, J. L. Frieiro, Christophe Labbé, O. Blázquez, Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nanomatériaux, Ions et Métamatériaux pour la Photonique (NIMPH), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Universitat de Barcelona (UB), Micronanotecnologies i nanoscòpies per dispositius electrònics i fotònics [Spain] (LENS, MIND-IN2UB), Shenyang National Laboratory for Materials Science (SYNL), Institute of Metal Research [Chinese Academy of Sciences] (IMR), Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS)-Chinese Academy of Sciences [Beijing] (CAS), Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Department of Electronics and Biomedical Engineering (DEBE), Department of Microsystems Engineering [Freiburg] (IMTEK), University of Freiburg [Freiburg], EME/CeRMAE/IN2UB Universitat de Barcelona, Institute IMDEA Materials [Madrid], Institute IMDEA Materials, École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), and Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
International audience; (Tb, Eu)–co-doped ZnO films with about 3 at.% total doping rate were grown by magnetron sputtering on Si substrate. Post annealing treatments were performed at 973–1373 K in continuous nitrogen flow to investigate the transformation of microstructural and optical characteristics by means of X-ray diffraction, transmission electron microscopy, photoluminescence and electroluminescence. For annealing temperatures lower than 1073 K, segregation of Eu and Tb was observed mainly at the film/substrate junction. For temperatures higher than 1173 K, additional phases appeared, namely, Zn2SiO4 and rare earth silicates. For the highest temperature investigated (1373 K), only silica and rare earth silicates remained in the film due to Zn evaporation. PL measurements indicated a very intense Eu emission associated with the presence of rare earth silicate inclusions. Energy transfer from Tb towards Eu was evidenced in this secondary phase. At last, based on these preliminary works, a (Tb, Eu)–co-doped ZnO/Si electroluminescent structure was produced and showed very promising results paving the way for very thin ZnO based light emitting diodes.