Ge-Sb-Se硫系薄膜制备及光学特性研究

介绍了几种常见的硫系薄膜制备方法,根据现有实验条件采用热蒸发法和磁控溅射法制备出Ge-Sb-Se三元体系硫系薄膜,通过台阶仪测试薄膜的厚度和表面粗糙度,计算出两种制备方法的成膜速率,并通过X射线光电子能谱测试了两种制备方法所得薄膜与块体靶材组分的差别.利用Z扫描技术和分光光度计测试了热蒸发法制备所得薄膜的三阶非线性性能和透过光谱,计算出非线性折射率、非线性吸收系数和薄膜厚度等参数.结果表明热蒸发法制备Ge-Sb-Se薄膜具有良好的物理结构和光学特性,在集成光学器件方面很高的应用潜力.

脉冲激光沉积法制备Ge-Se-Bi硫系玻璃薄膜的结构(英文)

采用脉冲激光沉积法制备了(GeSe2)100-x-Bix(x=0~12)硫系玻璃薄膜。测量了薄膜的光学透射谱、吸收谱和拉曼光谱。薄膜的光学短波吸收边对应于电子的间接带间跃迁,并由此计算出其光学带隙。拉曼光谱分析表明Bi含量的增加,减小了玻璃的平均键能,导致光学带隙由1.94 eV减小到1.11 eV。Tauc斜率由486 cm-1/2eV-1/2减小到178 cm-1/2eV-1/2。退火过程中的热漂白效应减小了玻璃的结构无序性,使得薄膜的光学带隙和Tauc斜率相应增大。

锗硫锑非晶薄膜材料的组成和光隙

用 EPMA 分析了真空蒸发制得的(Ge_(0.3)S_(0.7))_(100-x)(Sb_(0.4)S_(0.6))_x 和(Ge_(0.42)S_(0.58)_(100-x)(Sb_(0.4)S_(0.6)_x 薄膜样品的组成,发现薄膜中 Ge、S、Sb 的含量与作为蒸发源的相应的块样中的含量不同。同时测量了两类薄膜样品的光隙,发现它们与相应块样的光隙在 x 较小时相差较大,这主要是材料中 S 的含量偏离所致。本文对组成偏离的原因进行了讨论。

As-Te硫系膜的光学性质及其热致变化

利用真空射频溅射法制得了非晶态As-Te硫系薄膜。借助于XRD法研究了该系统薄膜的热致析晶,并与相应的块状样品作了比较。薄膜在热处理前后的光学折射率和消光系数分别进行了测定,分析了它们与薄膜组成、结构以及析出晶相的关系。另外还对薄膜随温度的变化过程进行了研究,指出了造成反射率发生变化的主要原因以及它们所对应的温度区域,对该系统薄膜在光盘方面的应用作了预言。

两种Ge-Sb-Se薄膜的光学性质及微观结构

提出一种综合利用区域逼近法和柯西拟合法精确获取Ge28Sb12Se60薄膜和Ge28Sb12Se60薄膜透射光谱范围内任意波长处折射率与色散的多点柯西法,并从理论上证明了该方法的准确性.实验上,采用磁控溅射法制备了这两种Ge-Sb-Se薄膜,利用傅里叶红外光谱仪测得了透射光谱曲线,运用分段滤波的方法去除噪声,然后使用多点柯西法得到了这两种薄膜在500-2500 nm波段的折射率、色散、吸收系数和光学带隙.结果表明Ge28Sb12Se60薄膜的折射率和吸收系数大于Ge28Sb15Se65薄膜, Ge28Sb15Se65薄膜的光学带隙小于Ge28Sb12Se60薄膜.最后,利用拉曼光谱对两种薄膜的微观结构进行了表征,从原子之间的键合性质解释了这两种硫系薄膜不同光学性质的原因.

脉冲激光沉积Ge-Ga-S-CdS非晶薄膜

采用脉冲激光沉积(PLD)法在载玻片上沉积了Ge-Ga-S-CdS硫系非晶薄膜,利用XRD、分光光度计、扫描电镜、XPS等现代测试手段,研究薄膜的结晶形态、光学性质和成分。结果发现,利用脉冲激光沉积方法获得了可见光透过率为80%、光学质量优良、厚度均匀、没有明显缺陷的Ge-Ga-S-CdS硫系非晶薄膜,XPS光电子能谱结果显示薄膜成分与靶材的成分存在微小的偏差。

硫系非晶半导体薄膜中的超快光Kerr效应

利用飞秒激光超外差光Kerr(OHD-OKE)技术研究了As2S3,As2Se3,GeS2,GeSe2,Ge20 As25S55,Ge20 As25Se55,Ge10 As40S20Se30七个体系硫系非晶态半导体薄膜的三阶非线性性能,结果表明硫系非晶态半导体薄膜具有较大的三阶非线性极化率χ(3)值(达10-12esu),非线性响应时间很快(小于200fs).并根据测量结果计算出了薄膜的非线性折射率和吸收.硫系非晶半导体薄膜中较大的非线性极化率值的出现是由于核外电子轨道的非线性扭曲所致.

硫系非晶半导体薄膜的光致效应

采用热蒸镀膜方法,在制备出As_2S_3、As_2Se_3、GeS_2、GeSe_2、Ge_(20)As_(25)S_(55)、Ge_(20)As_(25)Se_(55)和Ge_(10)As_(40)S_(20)Se_(30)七个体系硫系非晶态半导体薄膜的基础上,运用X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜和吸收或透射光谱等测试手段,系统地探讨了薄膜在氩离子激光辐照作用下的光致暗化、光致漂白和光致结晶等光致效应及机理。在As_2S_3、As_2Se_3和Ge_(10)As_(40)S_(20)Se_(30)薄膜中观察到明显的光致暗化效应,而在GeS_2、GeSe_2、Ge_(20)As_(25)S_(55)和Ge_(20)As_(25)Se_(55)薄膜中则观察到明显的光致漂泊效应。经氩离子激光辐照后,在薄膜中均观察到明显的光致结晶现象。

硫系非晶薄膜的光致能隙变化及相关机理研究进展

以硒基硫系非晶薄膜的光诱导效应开展的研究工作为基础,对硫系薄膜光致能隙变化的可调节性和稳定性及相关机理等方面的最新研究进展进行了综述,重点阐述了GexAs45–xSe55系列非晶薄膜的光致暗化和光致漂白效应与组成之间的相关关系,GexSe100–x系统富硒和富锗组成薄膜的光致漂白效应及机理,光致氧化效应对Ge Se2/Ge2Se3非晶薄膜光致能隙变化的影响,以及氧掺杂对Ge–Se系统非晶薄膜光致漂白行为的影响。

非晶硫系玻璃半导体Ge(S,Se)_2薄膜的光致效应

报道了GeS_2和GeSe_2非晶半导体薄膜经过光照后,薄膜的光学透射边均出现绿移,这种绿移在预先退火后的薄膜中是可逆的,即退火薄膜经光照后光学透射边的绿移可以通过对薄膜进行第2次退火而使薄膜的光学透射边恢复到原来第1次退火的位置.通过透射电子显微镜测试,在光照后的GeS_2和GeSe_2薄膜中观察到光致结晶现象.利用薄膜的这些光致效应特性可以设计出新型的光存储材料.

硫系掺铒光波导在光通信的研究进展

概述了硫系掺铒光波导(EDWA)优良的材料特性及其巨大的发展前景,简述了硫系掺铒光波导结构设计及增益特性,同时对目前硫系掺铒光波导研究中存在的问题作出了总结,并对今后的研究工作也做出了进一步的展望。

红外硫卤玻璃薄膜的光稳定性

采用热蒸镀法，制备12种不同化学计量配比的GexAsySe100-x-y硫系非晶玻璃薄膜，利用中心波长为656nm的光辐照，系统探讨了Ge-As-Se硫系玻璃薄膜的光稳定性和光致效应机理，分析了辐射光通量与折射率和能隙宽度的伸展指数函数关系。实验表明多数薄膜有明显的光致漂白或光致暗化效应，平均配位数在2．45～2．50范围内的薄膜，光辐照前后能量带隙和折射率几乎没有变化，证明了特定化学配比的红外硫卤玻璃薄膜具有很好的光稳定性，在全光通信光学器件中有很好的应用前景。