發(fā)布時(shí)間：2018-07-24 08:40

【摘要】：在非晶硫系材料中,光致結(jié)構(gòu)變化是一種十分重要的現(xiàn)象,而Ge-Sb-Se體系薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)中存在著各種缺陷以及特殊鍵,極其容易在光照條件下發(fā)生鍵的斷裂與重組,這會(huì)引起薄膜性能的改變。又因?yàn)榇祟惒牧暇哂休^寬的紅外透過窗口、較低的光學(xué)損耗、較快的光學(xué)響應(yīng)時(shí)間、較高的折射率以及較好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)良特性,使其在靜電復(fù)印、非線性光學(xué)、全息存儲(chǔ)等現(xiàn)代集成光電子學(xué)器件領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。本文我們主要研究了Ge-Se和Ge-Sb-Se非晶硫系薄膜的透過率變化,以及這些薄膜在近帶隙光照射下的光致暗化和光致漂白現(xiàn)象。使用動(dòng)力學(xué)擬合公式得到Ge-Sb-Se薄膜的動(dòng)力學(xué)參數(shù),探究光致變化現(xiàn)象與組分及平均配位數(shù)的關(guān)系,使用拉曼光譜研究這種光致變化與薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系。主要的研究結(jié)果如下:1.使用磁控濺射法在GeSe_2和GeSe_4組分中摻雜Sb元素后的薄膜保持著良好的非晶特性以及良好的透過率,但是透過光譜均發(fā)生了紅移,也就是吸收截止邊向長波方向移動(dòng),且當(dāng)Sb含量過大,透過率明顯降低。2.由GeSe_2與Sb靶材制備的薄膜在655 nm泵浦激光照射下同時(shí)出現(xiàn)了快速光致暗化與緩慢光致漂白兩種相反現(xiàn)象,且最終飽和至某一狀態(tài)。薄膜組分從Se缺到Se富,薄膜的光致特性從光致暗化過渡到光致漂白,中間存在一個(gè)中間光穩(wěn)定態(tài),而此時(shí)狀態(tài)的平均配位數(shù)約為2.69,此值接近硫系薄膜二維結(jié)構(gòu)過渡到三維結(jié)構(gòu)的平均配位數(shù)(2.67)。3.由GeSe_4與Sb靶材制備的薄膜在655 nm泵浦激光照射下同時(shí)出現(xiàn)了光致暗化與光致漂白兩種相反現(xiàn)象,但都為光致暗化薄膜。且隨著Ge含量的降低光致漂白程度減弱,最終不存在光致漂白現(xiàn)象。4.GeSe_2與GeSe_4均為光致漂白薄膜,但在GeSe_2薄膜中不存在光致暗化現(xiàn)象,其光致漂白程度高于GeSe_4薄膜,其中GeSe_2中的Ge含量相對(duì)較高。5.通過拉曼光譜,我們可以發(fā)現(xiàn)薄膜的光致暗化主要是由于Ge-Ge同極鍵和Sb-Se鍵的增加以及Ge-Se鍵的減少;相反的光致漂白主要是由于Ge-Ge和Sb-Sb同極鍵的減少,以及共頂角GeSe_4四面體轉(zhuǎn)化為共邊GeSe_4四面體。
[Abstract]:The photoinduced structural change is a very important phenomenon in amorphous sulfur materials. However, there are various defects and special bonds in the internal structure of Ge-Sb-Se films. It is very easy to break and recombine the bonds under illumination. This will result in a change in the properties of the film. Because of its wide infrared transmission window, lower optical loss, faster optical response time, higher refractive index and better thermal stability, this kind of material can be used in electrostatic photocopying and nonlinear optics. Holographic storage and other modern integrated optoelectronic devices show great application value. In this paper, we have studied the change of transmittance of Ge-Se and Ge-Sb-Se amorphous sulfur films, and the photoluminescence and photobleaching of these films under near-band gap light irradiation. The kinetic parameters of Ge-Sb-Se thin films were obtained by using the kinetic fitting formula. The relationship between the photoinduced changes and the composition and the average coordination number was investigated. The relationship between the photoinduced changes and the internal structure changes of the films was studied by Raman spectroscopy. The main findings are as follows: 1: 1. The thin films doped with SB in GeSe_2 and GeSe_4 by magnetron sputtering have good amorphous properties and good transmittance, but the transmission spectra are all red-shifted, that is, the absorption cutoff edge moves towards the long wave direction. When SB content is too high, the transmittance decreases obviously. The films prepared by GeSe_2 and SB targets were irradiated by 655nm laser at the same time, both rapid photo-dimming and slow photobleaching appeared, and finally saturated to a certain state. The composition of the film is from se deficiency to se rich, the photo-induced properties of the film transition from photo-dimming to photobleaching, and there is an intermediate light stable state in the film. The average coordination number is about 2.69, which is close to the average coordination number (2.67). The films prepared by GeSe_4 and SB targets have two opposite phenomena of photo-dimming and photobleaching under 655nm pumped laser irradiation, but they are both photo-darkening films. With the decrease of GE content, there was no photobleaching phenomenon. 4. Both GeSe2 and GeSe_4 were photobleaching films. However, there was no photobleaching in GeSe_2 films, and the photobleaching degree was higher than that in GeSe_4 films. The content of GE in GeSe_2 is relatively high. By Raman spectroscopy, we can find that the photo-darkening of the films is mainly due to the increase of Ge-Ge and Sb-Se bonds and the decrease of Ge-Se bonds, whereas the photobleaching is mainly due to the decrease of Ge-Ge and Sb-Sb copolar bonds. The coparietal GeSe_4 tetrahedron is transformed into cosided GeSe_4 tetrahedron.
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O484

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;薄膜光學(xué) 光學(xué)薄膜參數(shù)測(cè)試[J];中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2006年01期

2 ;薄膜光學(xué) 光學(xué)薄膜參數(shù)測(cè)試[J];中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2006年04期

3 ;薄膜光學(xué) 其他[J];中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2006年05期

4 黃云;黃水花;楊開勇;曲天良;吳素勇;;“薄膜光學(xué)”課程建設(shè)探索[J];電子世界;2012年23期

5 陳淑芬;李雪;;《薄膜光學(xué)》課程的教學(xué)研究與探索[J];科技視界;2013年25期

6 李滋蘭;;介紹一本國外薄膜光學(xué)新教材[J];教材通訊;1990年05期

7 江月松,李翠玲,盧維強(qiáng);一種簡(jiǎn)易的薄膜光學(xué)特性測(cè)量裝置[J];光學(xué)技術(shù);2002年01期

8 ;薄膜光學(xué)[J];中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2004年02期

9 ;薄膜光學(xué) 光學(xué)薄膜參數(shù)測(cè)試[J];中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2005年05期

10 ;薄膜光學(xué) 其他[J];中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)文摘;2005年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 馬孜;肖琦;姚德武;;薄膜光學(xué)監(jiān)控信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理[A];2004年光學(xué)儀器研討會(huì)論文集[C];2004年

2 張為權(quán);;雙軸晶體薄膜光學(xué)隧道效應(yīng)[A];'99十一�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

3 何文彥;程鑫彬;馬彬;丁濤;葉曉雯;張錦龍;張艷云;焦宏飛;;界面連續(xù)性對(duì)薄膜節(jié)瘤損傷特性的影響研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

4 胡小鋒;薛亦渝;郭愛云;;離子輔助蒸發(fā)TixOy制備氧化鈦薄膜及特性[A];2005'全國真空冶金與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

5 王賀權(quán);沈輝;巴德純;汪保衛(wèi);聞立時(shí);;溫度對(duì)直流反應(yīng)磁控濺射制備TiO2薄膜的光學(xué)性質(zhì)的影響[A];2005'全國真空冶金與表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

6 陳凱;崔明啟;鄭雷;趙屹東;;遺傳算法在軟X射線薄膜反射率多參數(shù)擬合中的應(yīng)用[A];第13屆全國計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

7 尚林;趙君芙;張華;梁建;許并社;;不同摻雜元素對(duì)GaN薄膜影響的研究進(jìn)展[A];2011中國材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 彭曉峰;宋力昕;樂軍;胡行方;;硅碳氮薄膜的納米硬度研究[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

9 張海芳;杜丕一;翁文劍;韓高榮;;Fe~(3+)離子敏感Ge-Sb-Se-Fe(Ni)系薄膜的摻雜性能研究[A];中國真空學(xué)會(huì)第六屆全國會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2004年

10 魏?jiǎn)㈢?肖波;葉龍強(qiáng);江波;;Sol-Gel法制備納米二氧化鈦功能性薄膜[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第5分冊(cè)）[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 記者劉其丕 李曉飛;天津薄膜光學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成立[N];中國有色金屬報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 馬蕾;Si基納米薄膜光伏材料的制備、結(jié)構(gòu)表征與光電特性[D];河北大學(xué);2014年

2 李萬俊;N-X共摻ZnO薄膜p型導(dǎo)電的形成機(jī)制與穩(wěn)定性研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 曾勇;ZnO薄膜光電性能調(diào)控技術(shù)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

4 賀利軍;電子束蒸發(fā)傾斜沉積氧化鋁薄膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 孫喜桂;硒化鉛薄膜的磁控濺射制備及性能研究[D];北京科技大學(xué);2016年

6 張玉杰;Sn摻雜In_2O_3和In_2O_3薄膜的電子輸運(yùn)性質(zhì)研究[D];天津大學(xué);2015年

7 王朝勇;減反射和自清潔功能薄膜的制備與表征[D];鄭州大學(xué);2016年

8 王藝程;GHz波段軟磁薄膜的性能調(diào)控及器件集成技術(shù)[D];電子科技大學(xué);2016年

9 顧志清;氮化鉿和氮化鉿鉭薄膜的結(jié)構(gòu)辨認(rèn)與光電性質(zhì)研究[D];吉林大學(xué);2016年

10 彭釋;大氣壓DBD等離子體沉積SiO_xC_yH_z結(jié)構(gòu)薄膜及其光學(xué)性能研究[D];東華大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 林麗;Ge-Sb-Se薄膜的制備及光致結(jié)構(gòu)變化研究[D];寧波大學(xué);2017年

2 閆偉超;α-NbZnSnO薄膜的制備與表征及其在薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

3 王新巧;LPCVD技術(shù)沉積的ZnO薄膜及其特性研究[D];河北大學(xué);2015年

4 熊玉寶;超親水TiO_2透明薄膜的制備及其光催化性能研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

5 柳林杰;Al、N摻雜ZnO薄膜的制備及其ZnO第一性原理計(jì)算[D];燕山大學(xué);2015年

6 崔麗;低溫溶劑熱法制備ZnO薄膜及性能研究[D];燕山大學(xué);2015年

7 魏穎娜;基于非水解sol-gel法的還原氮化技術(shù)制備TiN薄膜[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

8 張帆;溫度相關(guān)的二氧化鈦及鋯鈦酸鉛薄膜的橢圓偏振光譜研究[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

9 張清清;能量過濾磁控濺射技術(shù)ITO薄膜的制備及性能優(yōu)化[D];鄭州大學(xué);2015年

10 冀亞欣;In_2S_3薄膜的磁控濺射法制備及性能研究[D];西南交通大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2140831