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Ge20Sb15Se65薄膜的热致光学特性变化研究

宗双飞 沈祥 徐铁峰 陈昱 王国祥 陈芬 李军 林常规 聂秋华

Ge20Sb15Se65薄膜的热致光学特性变化研究

宗双飞, 沈祥, 徐铁峰, 陈昱, 王国祥, 陈芬, 李军, 林常规, 聂秋华
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  • 采用磁控溅射法制备了Ge20Sb15Se65薄膜, 研究热处理温度(150—400 ℃)对薄膜光学特性的影响. 通过分光光度计、X射线衍射仪、显微拉曼光谱仪对热处理前后薄膜样品 的光学特性和微观结构进行了表征, 并根据Swanepoel方法以及Tauc公式分别计算了薄膜折射率色散曲线和光学带隙等参数. 结果表明当退火温度(Ta)小于薄膜的玻璃转化温度(Tg)时,薄膜的光学带隙(Egopt)随着退火温度的增加由1.845 eV上升至1.932 eV, 而折射率由2.61降至2.54; 当退火温度大于薄膜的玻璃转化温度时,薄膜的光学带隙随退火温度的增加由1.932 eV降至1.822 eV, 折射率则由2.54增至2.71. 最后利用Mott和Davis提出的非晶材料由非晶到晶态的结构转变模型对结果进行了解释, 并通过薄膜XRD和Raman光谱进一步验证了结构变化是薄膜热致变化的重要原因.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61205181,61008041)、宁波市新型光功能材料与器件创新团队(批准号:2009B21007)、宁波市自然基金(批准号:2011A610092)、浙江省大学生科技创新活动计划(批准号:2012R405052)、宁波大学胡岚博士基金和王宽诚幸福基金资助的课题.
    [1]

    Seddon A B 1995 Journal of Non-Crystalline Solids 184 44

    [2]

    Quémard C, Smektala F, Couderc V, Barthélémy A, Lucas J 2001 Journal of Physics and Chemistry of Solids 62 1435

    [3]

    Li Z B, Lin C G, Nie Q H, Xu T F, Dai S X 2012 Acta Phys. Sin. 61 104207 (in Chinese) [李卓斌, 林常规, 聂秋华, 徐铁峰, 戴世勋 2012 物理学报 61 104207]

    [4]

    Gai X, Han T, Prasad A, Madden S, Choi D-Y, Wang R, Bulla D, Luther-Davies B 2010 Opt. Express 18 26635

    [5]

    Zakery A, Elliott S R 2003 Journal of Non-Crystalline Solids 330 1

    [6]

    Lin C G, Li Z B, Tan H J, Ni W H, Li Y Y, Dai S X 2012 Acta Phys. Sin. 61 154212 (in Chinese) [林常规, 李卓斌, 覃海娇, 倪文豪, 李燕颖, 戴世勋 2012 物理学报 61 154212]

    [7]

    Hô N, Laniel J M, ValléeR a, Villeneuve A 2003 Opt. Lett. 28 965

    [8]

    Abdel-Rahim M A, Moharram A H, Dongol M, Hafiz M M 1990 Journal of Physics and Chemistry of Solids 51 355

    [9]

    Shen X, Nie Q H, Xu T F, Dai S X, Wang X S, Wu L G 201 Acta Phys. Sin. 59 2045 (in Chinese) [沈祥, 聂秋华, 徐铁峰, 戴世勋, 王训四, 吴礼刚 2010 物理学报 59 2045]

    [10]

    Anderson T, Petit L, Carlie N, Choi J, Hu J, Agarwal A, Kimerling L, Richardson K, Richardson M 2008 Opt. Express 16 20081

    [11]

    Shaaban E R, Kaid M A, Moustafa E S, Adel A 2008 Journal of Physics D: Applied Physics 41 125301

    [12]

    Nazabal V, Charpentier F, Adam J-L, Nemec P, Lhermite H, Brandily-Anne M-L, Charrier J, Guin J-P, Moréac A 2011 International Journal of Applied Ceramic Technology 8 990

    [13]

    Swanepoel R 1985 J. Opt. Soc. Am. A 2 1339

    [14]

    Manifacier J C, Gasiot J, Fillard J P 1976 Journal of Physics E: Scientific Instruments 9 1002

    [15]

    Lucovsky G 1977 Phys. Rev. B 15 5762

    [16]

    Kincl M, Tichý L 2008 Materials Chemistry and Physics 110 322

    [17]

    Tanaka K 1980 Thin Solid Films 66 271

    [18]

    Aly K A, Abousehly A M, Osman M A, Othman A A 2008 Physica B: Condensed Matter 403 1848

    [19]

    Farid A M, El-Zawawi I K, Ammar A H 2012 Vacuum 86 1255

    [20]

    Mott N F, Davis E A 1979 Electronic Processes in Non-Crystalline Materials

    [21]

    Hasegawa S, Kitagawa M 1978 Solid State Communications 27 855

    [22]

    Petit L, Carlie N, Richardson K, Guo Y, Schulte A, Campbell B, Ferreira B, Martin S 2005 Journal of Physics and Chemistry of Solids 66 1788

    [23]

    Jackson K, Briley A, Grossman S, Porezag D V, Pederson M R 1999 Phys. Rev. B 60 R14985

    [24]

    Němec P, Frumarová B, Frumar M 2000 Journal of Non-Crystalline Solids 270 137

    [25]

    Maeda K, Sakai T, Sakai K, Ikari T, Munzar M, Tonchev D, Kasap S, Lucovsky G 2007 Journal of Materials Science: Materials in Electronics 18 367

  • [1]

    Seddon A B 1995 Journal of Non-Crystalline Solids 184 44

    [2]

    Quémard C, Smektala F, Couderc V, Barthélémy A, Lucas J 2001 Journal of Physics and Chemistry of Solids 62 1435

    [3]

    Li Z B, Lin C G, Nie Q H, Xu T F, Dai S X 2012 Acta Phys. Sin. 61 104207 (in Chinese) [李卓斌, 林常规, 聂秋华, 徐铁峰, 戴世勋 2012 物理学报 61 104207]

    [4]

    Gai X, Han T, Prasad A, Madden S, Choi D-Y, Wang R, Bulla D, Luther-Davies B 2010 Opt. Express 18 26635

    [5]

    Zakery A, Elliott S R 2003 Journal of Non-Crystalline Solids 330 1

    [6]

    Lin C G, Li Z B, Tan H J, Ni W H, Li Y Y, Dai S X 2012 Acta Phys. Sin. 61 154212 (in Chinese) [林常规, 李卓斌, 覃海娇, 倪文豪, 李燕颖, 戴世勋 2012 物理学报 61 154212]

    [7]

    Hô N, Laniel J M, ValléeR a, Villeneuve A 2003 Opt. Lett. 28 965

    [8]

    Abdel-Rahim M A, Moharram A H, Dongol M, Hafiz M M 1990 Journal of Physics and Chemistry of Solids 51 355

    [9]

    Shen X, Nie Q H, Xu T F, Dai S X, Wang X S, Wu L G 201 Acta Phys. Sin. 59 2045 (in Chinese) [沈祥, 聂秋华, 徐铁峰, 戴世勋, 王训四, 吴礼刚 2010 物理学报 59 2045]

    [10]

    Anderson T, Petit L, Carlie N, Choi J, Hu J, Agarwal A, Kimerling L, Richardson K, Richardson M 2008 Opt. Express 16 20081

    [11]

    Shaaban E R, Kaid M A, Moustafa E S, Adel A 2008 Journal of Physics D: Applied Physics 41 125301

    [12]

    Nazabal V, Charpentier F, Adam J-L, Nemec P, Lhermite H, Brandily-Anne M-L, Charrier J, Guin J-P, Moréac A 2011 International Journal of Applied Ceramic Technology 8 990

    [13]

    Swanepoel R 1985 J. Opt. Soc. Am. A 2 1339

    [14]

    Manifacier J C, Gasiot J, Fillard J P 1976 Journal of Physics E: Scientific Instruments 9 1002

    [15]

    Lucovsky G 1977 Phys. Rev. B 15 5762

    [16]

    Kincl M, Tichý L 2008 Materials Chemistry and Physics 110 322

    [17]

    Tanaka K 1980 Thin Solid Films 66 271

    [18]

    Aly K A, Abousehly A M, Osman M A, Othman A A 2008 Physica B: Condensed Matter 403 1848

    [19]

    Farid A M, El-Zawawi I K, Ammar A H 2012 Vacuum 86 1255

    [20]

    Mott N F, Davis E A 1979 Electronic Processes in Non-Crystalline Materials

    [21]

    Hasegawa S, Kitagawa M 1978 Solid State Communications 27 855

    [22]

    Petit L, Carlie N, Richardson K, Guo Y, Schulte A, Campbell B, Ferreira B, Martin S 2005 Journal of Physics and Chemistry of Solids 66 1788

    [23]

    Jackson K, Briley A, Grossman S, Porezag D V, Pederson M R 1999 Phys. Rev. B 60 R14985

    [24]

    Němec P, Frumarová B, Frumar M 2000 Journal of Non-Crystalline Solids 270 137

    [25]

    Maeda K, Sakai T, Sakai K, Ikari T, Munzar M, Tonchev D, Kasap S, Lucovsky G 2007 Journal of Materials Science: Materials in Electronics 18 367

  • [1] 刘乃漳, 张雪冰, 姚若河. AlGaN/GaN 高电子迁移率器件外部边缘电容的物理模型. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191931
    [2] 董正琼, 赵杭, 朱金龙, 石雅婷. 入射光照对典型光刻胶纳米结构的光学散射测量影响分析. 物理学报, 2020, 69(3): 030601. doi: 10.7498/aps.69.20191525
    [3] 左富昌, 梅志武, 邓楼楼, 石永强, 贺盈波, 李连升, 周昊, 谢军, 张海力, 孙艳. 多层嵌套掠入射光学系统研制及在轨性能评价. 物理学报, 2020, 69(3): 030702. doi: 10.7498/aps.69.20191446
    [4] 胡耀华, 刘艳, 穆鸽, 秦齐, 谭中伟, 王目光, 延凤平. 基于多模光纤散斑的压缩感知在光学图像加密中的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 034203. doi: 10.7498/aps.69.20191143
    [5] 梁琦, 王如志, 杨孟骐, 王长昊, 刘金伟. Al2O3衬底无催化剂生长GaN纳米线及其光学性能研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191923
    [6] 张松然, 何代华, 涂华垚, 孙艳, 康亭亭, 戴宁, 褚君浩, 俞国林. HgCdTe薄膜的输运特性及其应力调控. 物理学报, 2020, 69(5): 057301. doi: 10.7498/aps.69.20191330
    [7] 张战刚, 雷志锋, 童腾, 李晓辉, 王松林, 梁天骄, 习凯, 彭超, 何玉娟, 黄云, 恩云飞. 14 nm FinFET和65 nm平面工艺静态随机存取存储器中子单粒子翻转对比. 物理学报, 2020, 69(5): 056101. doi: 10.7498/aps.69.20191209
    [8] 刘丽, 刘杰, 曾健, 翟鹏飞, 张胜霞, 徐丽君, 胡培培, 李宗臻, 艾文思. 快重离子辐照对YBa2Cu3O7-δ薄膜微观结构及载流特性的影响. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191914
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-08
  • 修回日期:  2013-01-06
  • 刊出日期:  2013-05-05

Ge20Sb15Se65薄膜的热致光学特性变化研究

  • 1. 宁波大学红外材料及器件实验室, 宁波 315211
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61205181,61008041)、宁波市新型光功能材料与器件创新团队(批准号:2009B21007)、宁波市自然基金(批准号:2011A610092)、浙江省大学生科技创新活动计划(批准号:2012R405052)、宁波大学胡岚博士基金和王宽诚幸福基金资助的课题.

摘要: 采用磁控溅射法制备了Ge20Sb15Se65薄膜, 研究热处理温度(150—400 ℃)对薄膜光学特性的影响. 通过分光光度计、X射线衍射仪、显微拉曼光谱仪对热处理前后薄膜样品 的光学特性和微观结构进行了表征, 并根据Swanepoel方法以及Tauc公式分别计算了薄膜折射率色散曲线和光学带隙等参数. 结果表明当退火温度(Ta)小于薄膜的玻璃转化温度(Tg)时,薄膜的光学带隙(Egopt)随着退火温度的增加由1.845 eV上升至1.932 eV, 而折射率由2.61降至2.54; 当退火温度大于薄膜的玻璃转化温度时,薄膜的光学带隙随退火温度的增加由1.932 eV降至1.822 eV, 折射率则由2.54增至2.71. 最后利用Mott和Davis提出的非晶材料由非晶到晶态的结构转变模型对结果进行了解释, 并通过薄膜XRD和Raman光谱进一步验证了结构变化是薄膜热致变化的重要原因.

English Abstract

参考文献 (25)

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