【摘要】：硫系玻璃是位于元素周期表中VIA族的S、Se、Te元素為主,再與一些類似金屬元素制備的玻璃。目前來說,對硫系玻璃材料摻雜改性是材料研究的一個重要方向。近年來,過渡金屬離子在硫系玻璃中的摻雜引起了人們的廣泛關(guān)注,摻雜過渡金屬離子可以調(diào)節(jié)硫系玻璃的發(fā)射區(qū),提高熒光效率。摻雜濃度決定了粒子的分布、吸收、激發(fā)、發(fā)射和結(jié)構(gòu)性質(zhì)。ZnS/ZnSe共晶材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、高發(fā)射截面和室溫寬禁帶調(diào)諧特性。摻雜過渡金屬離子硫系玻璃非線性光學(xué)材料產(chǎn)生的近中紅外激光能夠應(yīng)用于追蹤大氣污染和有害物質(zhì),以及制備低損耗的新型光導(dǎo)光纖,所以高穩(wěn)定性透明硫系復(fù)合材料的制備和中紅外性能的研究是目前國內(nèi)外研究的熱點之一。關(guān)于硫系玻璃的物理性質(zhì)人們已經(jīng)研究了幾十年,由于硫系玻璃擁有十分好的非線性折射率系數(shù)、低聲子能量、多樣的光敏性、優(yōu)良的透中紅外性等特點,所以這種材料在光學(xué)器材、能量轉(zhuǎn)換以及傳感材料各個方面都有很廣泛的應(yīng)用。本文利用固相反應(yīng)燒結(jié)法自制不同組分的ZnS:Co/ZnSe:Co塊體靶材,運用脈沖激光燒蝕法,制備出純度高和平整度好的薄膜。利用Nd:YAG激光器的三次諧波脈沖激光沉積制備過渡金屬離子摻雜到閃鋅礦硫?qū)倩衔锏募{米薄膜,分析制備條件對其結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性質(zhì)的影響,獲得最佳組分-結(jié)構(gòu)-性能的組合。在采用脈沖激光沉積法制備ZnS:Co薄膜和ZnSe:Co薄膜的制備過程中,會有大量的物理參量和條件需要控制,每一種參量的變化都會影響到最后制備出薄膜的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。為了得到最優(yōu)的薄膜制備條件,我們會控制其它變量不變的情況下,改變其中一個參量,然后進行結(jié)果的比較分析,從而得出制備薄膜的最佳參量條件。本實驗中我們分別探究腔內(nèi)壓強和襯底材料以及襯底溫度的變化對ZnS:Co薄膜和ZnSe:Co薄膜的形成影響。目前針對紅外區(qū)域的材料鮮有報道,遠遠不能達到人們的需求,所以對于ZnS:Co薄膜和ZnSe:Co薄膜的研究是十分重要的。最后我們對薄膜的光學(xué)性質(zhì),結(jié)構(gòu)性質(zhì),電學(xué)性質(zhì)等特性進行了理論分析和實驗研究,從而得到最佳成膜條件。主要工作從以下4個方面進行:1.利用固相反應(yīng)燒結(jié)法制備ZnS:Co靶材和ZnSe:Co靶材。2.對ZnS:Co靶材和ZnSe:Co靶材進行檢測和分析。3.通過控制參量變化利用脈沖激光沉積技術(shù)制備ZnS:Co薄膜和ZnSe:Co薄膜。4.對ZnS:Co薄膜和ZnSe:Co薄膜進行檢測和分析。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O484;TB383.2

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