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射频磁控反应溅射制备的Ag2O薄膜的椭圆偏振光谱研究

马姣民 梁艳 郜小勇 陈超 赵孟珂 卢景霄

射频磁控反应溅射制备的Ag2O薄膜的椭圆偏振光谱研究

马姣民, 梁艳, 郜小勇, 陈超, 赵孟珂, 卢景霄
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  • Ag2O薄膜在新型超高存储密度光盘和磁光盘方面具有潜在的应用前景.利用射频磁控反应溅射技术, 通过调节衬底温度在沉积气压为0.2 Pa、氧氩比为2:3的条件下制备了一系列Ag2O 薄膜.利用通用振子模型(包括1个Tauc-Lorentz振子和2个Lorentz 振子)拟合了薄膜的椭圆偏振光谱.在1.53.5 eV能量区间,薄膜的折射率在2.22.7之间, 消光系数在0.30.9之间. 在3.54.5 eV能量区间,薄膜呈现了明显的反常色散,揭示Ag2O薄膜的等离子体振荡频率在 3.54.5 eV之间. 随着衬底温度的升高,薄膜的光学吸收边总体上发生了红移, 该红移归结于薄膜晶格微观应变随衬底温度的升高而增大. Ag2O薄膜的光学常数表现出典型的介质材料特性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60807001)、河南省高等学校青年骨干教师资助计划、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB201605) 和河南省教育厅自然科学资助研究计划(批准号: 2010A140017)资助的课题.
    [1]

    Fuji H, Tominaga J, Men L, Nakano T, Katayama H, Atoda N 2000Jpn. J. Appl. Phys. 39 980

    [2]

    Kim J, Fuji H, Yamakama Y, Nakano T, Büchel D, Tominaga J,Atoda N 2001 Jpn. J. Appl. Phys. 40 1634

    [3]

    Pierson J F, Wiederkehr D, Billard A 2005 Thin Solid Films 478196

    [4]

    Varkey A J, Fort A F 1993 Sol. Energy Matt. Sol. Cells 29 253

    [5]

    Rivers S B, Bernhardt G, Wright M W, Frankel D J, Steeves M M,Lad R J 2007 Thin Solid Films 515 8684

    [6]

    Fortin E, Weichman F L 1964 Phys. Status Solidi. 5 515

    [7]

    Pierson J F, Rousselot C 2005 Surf. Coat. Technol. 200 276

    [8]

    Gao X Y, Wang S Y, Li J, Zheng Y X, Zhang R J, Zhou P, Yang YM, Chen L Y 2004 Thin Solid Films 455-456 438

    [9]

    Chiu Y, Rambabu U, Hsu M H, Shieh H P D, Chen C Y, Lin H H2003 J. Appl. Phys. 94 1996

    [10]

    Qiu J H, Zhou P, Gao X Y, Yu J N, Wang S Y, Li J, Zheng X Y,Yang Y M, Song Q H, Chen L Y 2005 J. Korean Phys. Soc. 46S269

    [11]

    Gao X Y, Feng H L, Ma J M, Zhang Z Y, Lu J X, Chen Y S, YangS E, Gu J H 2010 Physica B 405 1922

    [12]

    Gao X Y, Feng H L, Zhang Z Y, Ma J M, Lu J X 2010 Chin. Phys.Lett. 27 026804

    [13]

    Feng H L, Liang Y, Gao X Y, Lin Q G, Zhang Z Y, Ma J M, Lu JX, Ning H 2010 Chin. J. Vac. Sci. Technol. 30 211 (in Chinese) [冯红亮, 梁艳, 郜小勇, 林清耿, 张增院, 马姣民, 卢景霄, 宁皓2010 真空科学与技术学报 30 211]

    [14]

    Zhang Z Y, Gao X Y, Feng H L, Ma J M, Lu J X 2011 Acta Phys.Sin. 60 016110 (in Chinese) [张增院, 郜小勇, 冯红亮, 马姣民, 卢景霄 2011物理学报 60 016110]

    [15]

    Zhang Z Y, Gao X Y, Feng H L, Ma J M, Lu J X 2011 Acta Phys. Sin. 60 036107 (in Chinese) [张增院, 郜小勇, 冯红亮, 马姣民, 卢景霄 2011物理学报 60 036107]

    [16]

    Gao X Y, Zhang Z Y, Ma J M, Lu J X, Gu J H, Yang S E 2011Chin. Phys. B 20 026103

  • [1]

    Fuji H, Tominaga J, Men L, Nakano T, Katayama H, Atoda N 2000Jpn. J. Appl. Phys. 39 980

    [2]

    Kim J, Fuji H, Yamakama Y, Nakano T, Büchel D, Tominaga J,Atoda N 2001 Jpn. J. Appl. Phys. 40 1634

    [3]

    Pierson J F, Wiederkehr D, Billard A 2005 Thin Solid Films 478196

    [4]

    Varkey A J, Fort A F 1993 Sol. Energy Matt. Sol. Cells 29 253

    [5]

    Rivers S B, Bernhardt G, Wright M W, Frankel D J, Steeves M M,Lad R J 2007 Thin Solid Films 515 8684

    [6]

    Fortin E, Weichman F L 1964 Phys. Status Solidi. 5 515

    [7]

    Pierson J F, Rousselot C 2005 Surf. Coat. Technol. 200 276

    [8]

    Gao X Y, Wang S Y, Li J, Zheng Y X, Zhang R J, Zhou P, Yang YM, Chen L Y 2004 Thin Solid Films 455-456 438

    [9]

    Chiu Y, Rambabu U, Hsu M H, Shieh H P D, Chen C Y, Lin H H2003 J. Appl. Phys. 94 1996

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    Qiu J H, Zhou P, Gao X Y, Yu J N, Wang S Y, Li J, Zheng X Y,Yang Y M, Song Q H, Chen L Y 2005 J. Korean Phys. Soc. 46S269

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    [12]

    Gao X Y, Feng H L, Zhang Z Y, Ma J M, Lu J X 2010 Chin. Phys.Lett. 27 026804

    [13]

    Feng H L, Liang Y, Gao X Y, Lin Q G, Zhang Z Y, Ma J M, Lu JX, Ning H 2010 Chin. J. Vac. Sci. Technol. 30 211 (in Chinese) [冯红亮, 梁艳, 郜小勇, 林清耿, 张增院, 马姣民, 卢景霄, 宁皓2010 真空科学与技术学报 30 211]

    [14]

    Zhang Z Y, Gao X Y, Feng H L, Ma J M, Lu J X 2011 Acta Phys.Sin. 60 016110 (in Chinese) [张增院, 郜小勇, 冯红亮, 马姣民, 卢景霄 2011物理学报 60 016110]

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    Zhang Z Y, Gao X Y, Feng H L, Ma J M, Lu J X 2011 Acta Phys. Sin. 60 036107 (in Chinese) [张增院, 郜小勇, 冯红亮, 马姣民, 卢景霄 2011物理学报 60 036107]

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    Gao X Y, Zhang Z Y, Ma J M, Lu J X, Gu J H, Yang S E 2011Chin. Phys. B 20 026103

  • [1] 张增院, 郜小勇, 冯红亮, 马姣民, 卢景霄. 真空热退火温度对单相Ag2O薄膜微结构和光学性质的影响. 物理学报, 2011, 60(3): 036107. doi: 10.7498/aps.60.036107
    [2] 王晓栋, 沈军, 王生钊, 张志华. 椭偏光谱法研究溶胶-凝胶TiO2薄膜的光学常数. 物理学报, 2009, 58(11): 8027-8032. doi: 10.7498/aps.58.8027
    [3] 张增院, 郜小勇, 冯红亮, 马姣民, 卢景霄. 反应气压对直流磁控反应溅射制备的氧化银薄膜的结构和光学性质的影响. 物理学报, 2011, 60(1): 016110. doi: 10.7498/aps.60.016110
    [4] 牛忠彩, 何智兵, 张颖, 韦建军, 廖国, 杜凯, 唐永建. 射频功率对辉光聚合物薄膜结构与光学性质的影响. 物理学报, 2012, 61(10): 106804. doi: 10.7498/aps.61.106804
    [5] 周鸿娟, 甄聪棉, 张永进, 赵翠莲, 马丽, 侯登录. N掺杂SiO2纳米薄膜的制备及其磁性. 物理学报, 2010, 59(5): 3499-3503. doi: 10.7498/aps.59.3499
    [6] 杜成旭, 王婷, 杜颖妍, 贾倩, 崔玉亭, 胡爱元, 熊元强, 毋志民. Ag-Cr共掺LiZnP新型稀磁半导体的光电性质. 物理学报, 2018, 67(18): 187101. doi: 10.7498/aps.67.20180450
    [7] 陈超, 冀勇, 郜小勇, 赵孟珂, 马姣民, 张增院, 卢景霄. 直流脉冲磁控反应溅射技术制备掺铝氧化锌薄膜的研究. 物理学报, 2012, 61(3): 036104. doi: 10.7498/aps.61.036104
    [8] 关 丽, 刘保亭, 李 旭, 赵庆勋, 王英龙, 郭建新, 王书彪. 萤石结构TiO2的电子结构和光学性质. 物理学报, 2008, 57(1): 482-487. doi: 10.7498/aps.57.482
    [9] 李旭珍, 谢泉, 陈茜, 赵凤娟, 崔冬萌. OsSi2电子结构和光学性质的研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2016-2021. doi: 10.7498/aps.59.2016
    [10] 庄松林, 刘廷禹, 张启仁. 含铅空位的PbWO4晶体光学性质及其偏振特性的研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3780-3786. doi: 10.7498/aps.54.3780
    [11] 李建华, 曾祥华, 季正华, 胡益培, 陈宝, 范玉佩. ZnS掺Ag与Zn空位缺陷的电子结构和光学性质. 物理学报, 2011, 60(5): 057101. doi: 10.7498/aps.60.057101
    [12] 李春霞, 党随虎. Ag, Zn掺杂对CdS电子结构和光学性质的影响. 物理学报, 2012, 61(1): 017202. doi: 10.7498/aps.61.017202
    [13] 程丽, 王德兴, 张杨, 苏丽萍, 陈淑妍, 王晓峰, 孙鹏, 易重桂. Cu,O共掺杂AlN晶体电子结构与光学性质研究. 物理学报, 2018, 67(4): 047101. doi: 10.7498/aps.67.20172096
    [14] 潘磊, 宋宝安, 肖传富, 张培晴, 林常规, 戴世勋. 两种Ge-Sb-Se薄膜的光学性质及微观结构. 物理学报, 2020, 69(11): 114201. doi: 10.7498/aps.69.20200145
    [15] 崔冬萌, 谢泉, 陈茜, 赵凤娟, 李旭珍. Si基外延Ru2Si3电子结构及光学性质研究. 物理学报, 2010, 59(3): 2027-2032. doi: 10.7498/aps.59.2027
    [16] 陈秋云, 赖新春, 王小英, 张永彬, 谭世勇. UO2的电子结构及光学性质的第一性原理研究. 物理学报, 2010, 59(7): 4945-4949. doi: 10.7498/aps.59.4945
    [17] 于峰, 王培吉, 张昌文. Al掺杂SnO2 材料电子结构和光学性质. 物理学报, 2011, 60(2): 023101. doi: 10.7498/aps.60.023101
    [18] 刘欢, 李公平, 许楠楠, 林俏露, 杨磊, 王苍龙. Cu离子注入单晶TiO2微结构及光学性质的模拟研究. 物理学报, 2016, 65(20): 206102. doi: 10.7498/aps.65.206102
    [19] 丁瑞钦, 王浩, 王宁娟, 于英敏, W.F.LAU, W.Y.CHEUNG, S.P.WONG. InP/SiO2纳米复合膜的微观结构和光学性质. 物理学报, 2001, 50(8): 1574-1579. doi: 10.7498/aps.50.1574
    [20] 高敏, 舒文路, 叶强, 何林, 祝文军. 下地幔压力条件下(Mg0.97, Fe0.03)O方镁铁矿的光学性质. 物理学报, 2015, 64(11): 119101. doi: 10.7498/aps.64.119101
  • 引用本文:
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-06-16
  • 修回日期:  2011-07-16
  • 刊出日期:  2012-03-05

射频磁控反应溅射制备的Ag2O薄膜的椭圆偏振光谱研究

  • 1. 郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052;
  • 2. 河南工业大学信息科学与技术学院, 郑州 450052
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 60807001)、河南省高等学校青年骨干教师资助计划、国家重点基础研究发展计划(批准号: 2011CB201605) 和河南省教育厅自然科学资助研究计划(批准号: 2010A140017)资助的课题.

摘要: Ag2O薄膜在新型超高存储密度光盘和磁光盘方面具有潜在的应用前景.利用射频磁控反应溅射技术, 通过调节衬底温度在沉积气压为0.2 Pa、氧氩比为2:3的条件下制备了一系列Ag2O 薄膜.利用通用振子模型(包括1个Tauc-Lorentz振子和2个Lorentz 振子)拟合了薄膜的椭圆偏振光谱.在1.53.5 eV能量区间,薄膜的折射率在2.22.7之间, 消光系数在0.30.9之间. 在3.54.5 eV能量区间,薄膜呈现了明显的反常色散,揭示Ag2O薄膜的等离子体振荡频率在 3.54.5 eV之间. 随着衬底温度的升高,薄膜的光学吸收边总体上发生了红移, 该红移归结于薄膜晶格微观应变随衬底温度的升高而增大. Ag2O薄膜的光学常数表现出典型的介质材料特性.

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