纳米光存储薄膜结构的光学性质

近场超分辨纳米薄膜结构可以突破衍射极限实现纳米尺寸信息存储,是下一代海量存储技术的重要方案之一,也是纳米光子学研究中的热点.纳米膜层结构基于激光作用下的非线性局域光学效应实现超分辨.分析了超分辨近场薄膜结构突破衍射极限的光学原理,对超分辨纳米薄膜结构的表面等离子体激发特性、非线性光学特性、近场光学特性和超透镜效应等重要光学性质的最新研究进展做了系统介绍.     

铋含量的变化对BixFeO3薄膜微结构和光学性质的影响

通过溶胶-凝胶技术在Si衬底上制备了x从0.80增大到1.20的Bi x FeO3薄膜样品.分析了Bi元素含量的改变对BFO薄膜微结构和光学性质的影响,表明在Bi缺失和Bi过量的Bi x FeO3薄膜样品中均出现了Bi2Fe4O9杂相和铁氧化物杂相,导致Bi x FeO3薄膜晶格的菱形扭曲结构发生变化.测试得到了薄膜的拉曼散射谱和椭圆偏振光谱,拉曼散射谱反映了Bi x FeO3薄膜样品中的振动模式明显受到x取值的影响.根据椭偏数据拟合得到的结果表明折射率在波长600 nm以下范围内随着x的减小而减小.而样品的禁带宽度从2.65 eV到2.76 eV,在x为1.05和1.10时得到最大值.     

膜厚对氧化钒薄膜结构和光学性质的影响

利用真空热蒸发在石英基片上制备了不同厚度的氧化钒薄膜, 研究厚度对薄膜的结构、形貌和光学特性的影响。薄膜的结构由X射线衍射(XRD)仪和拉曼(Raman)光谱仪测得, 表面形貌用原子力显微镜(AFM)观测。利用分光光度计测量薄膜的光学透射率, 并且采用Forouhi-Bloomer模型与修正的德鲁德(Drude)自由电子模型相结合的方法拟合透射率来确定薄膜的折射率、消光系数和带隙。结果表明, 热蒸发的氧化钒薄膜呈非晶态, 薄膜的主要成分为五氧化二钒, 且含有少量的二氧化钒。薄膜表面的颗粒粘结在一起, 随着薄膜厚度的增加, 薄膜表面粗糙度以及颗粒尺寸变小, 膜层表面平整度越来越好, 颗粒之间的空隙变小, 导致折射率随膜厚的增加而增大, 消光系数减小。另外, 随着薄膜厚度从200 nm增加到450 nm, 光学带隙从2.67 eV减小到2.45 eV。     

F+离子注入BaF2薄膜的光学性质

本文报导了F+离子注入对BaF2薄膜的光学性质的影响,实验观察到了离子注入引起的薄膜的透过率谱的变化,在一定温度下退火可以使这种变化消除。     

铬过渡层对银膜光学性质及附着力的影响

研究了在玻璃基底上采用不同厚度的铬膜作过渡层,对银膜的光学性质及其附着力的影响。光谱测量结果表明,随着铬膜层厚度的增加,银膜的反射率先增大后减小。与直接镀在玻璃基底上的银膜的反射率相比,铬膜层厚度为8~14nm时,银膜的反射率较低;铬膜层厚度为17~21nm时,银膜的反射率得到提高,其中铬膜厚度为17nm时,银膜的反射率最高;继续增加铬膜层的厚度,银膜的反射率又降低,说明采用一定厚度的铬膜作过渡层可以提高银膜的反射率。X射线衍射(XRD)结构分析表明,一定厚度的铬膜改善了银膜的结晶程度,使薄膜的晶粒度增大,晶界散射及缺陷减少,从而使应变减小。剥落实验证明薄膜与玻璃基底之间的附着力也得到了提高。     

快速热氮化SiO_xN_y薄介质膜的电荷特性与光学性质

对于快速热氮化（ＲＴＮ）的ＳｉＯｘＮｙ薄膜（ＲＴＮＦ），本文不仅采用Ｂ－Ｔ处理高频Ｃ－Ｖ测试研究了它的电荷特性，而且还借用椭圆偏振谱技术和俄歇电子能谱分析研究了它的光学性质和微结构组分，同时还讨论了电学特性与光学性质间的相关性．实验结果表明：氮化后再氧化退火是减少ＲＴＮＦ中固定电荷的有效途径，结合Ｂ－Ｔ处理高频Ｃ－Ｖ测试技术仍适用于这种薄膜中碱金属可动离子密度的测量．研究结果还给出：类似于禁带中央界面陷阱密度，该薄膜折射率随氮化时间呈现出“回转效应”变化关系．测试分析结果并初步提出一个直接与膜的微结构组分     

衬底和退火温度对多晶硅薄膜结构及光学性质影响

通过射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术与退火处理制备多晶硅薄膜,研究了衬底和退火温度对所制薄膜的结构及光学性质的影响。本次试验最大的晶粒尺寸是在衬底温度为250℃获得,考虑薄膜表面的质量,最佳的退火温度为635℃,衬底温度为225℃,在玻璃衬底形成的晶粒大于50 nm,光学带隙为1.5 e V。结果表明:衬底温度影响着薄膜中氢含量以及相关的缺陷。随着退火温度的升高,晶化率的提高,光学带隙先减小后增大。     

有机半导体薄膜的光学和电学性质研究

采用真空热蒸镀技术制备了NPB有机半导体薄膜和单层夹心结构器件,通过透射谱测量研究了薄膜的光学能隙、折射率和消光系数等光学性质,结果表明有机半导体薄膜具有直接带隙半导体的光学性质,并且其折射率色散性质遵循单振子模型.另外,通过分析器件的电流-电压特性研究了薄膜的电导率、载流子迁移率和载流子浓度等电学性质.这些实验结果对于有机光电子器件的结构设计具有一定的参考价值.     

射频磁控溅射法制备GZO:Ti薄膜的微结构及其光学性质

采用射频(RF)磁控溅射工艺于玻璃衬底沉积了镓钛 共掺杂氧化锌(GZO:Ti)半导体薄膜,研究了沉积 温度对薄膜微观结构和光学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)和紫外分光光度计对其晶体 结构和透射光谱特 性进行表征,同时利用光谱拟合法获取了薄膜的光学常数。研究结果表明,所有薄膜均具备 六角纤锌矿结 构和c轴择优取向特性,沉积温度对薄膜的微结构参数、光学 常数和光学带隙具有明显调控作用,当沉积 温度为653K时,GZO:Ti薄膜的晶粒尺寸最大(82.12nm)、位错密度最低(1.48×10－4 nm－2) 、微应变最小(0.001)、可见光区平均透射 率 最高(82.06%)及光学带隙值最大(3.57eV )。     

真空还原制备的VO2热致相变薄膜光学性质研究

本文对不同衬底制备的VO2薄膜进行了表面形貌测试,对其红外透射光谱和Raman光谱进行了研究,并进行370mm-900nm波段的光透射测试以及900nm波长的热滞回线性测试,表明所制备VO2薄膜具有优良的热致相变光学特性,薄膜为纳米结构,并且结晶状态不同的薄膜其Raman谱位置有改变,室温时的红外光谱表现出较好的红外振动特性。讨论了薄膜结晶状态对Raman位移的影响以及VO2薄膜的红外光谱。     

氧分压对HfOxNy薄膜结构和光学性能的影响

用磁控反应溅射法在不同氧分压下制备了氮氧化铪薄膜.沉积过程在氧气、氮气和氩气的气氛中进行,衬底为多光谱ZnS,沉积温度为室温.用X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外-可见分光光度计等分别研究了不同氧分压下HfOxNy薄膜的晶体结构、显微结构、光学性能等.XRD分析表明随着氧分压的降低,薄膜的晶体结构由氧化铪转变为氮氧化铪相;SEM和AFM分析表明不同氧分压下沉积的薄膜都为柱状结构,氧分压较低时薄膜表面粗糙度较大;镀膜之后,在0.35～2μm范围内,薄膜的透过率变化有显著差异,在2～12μm波段,薄膜透过率和未镀膜衬底透过率相当,变化不明显.     

掺Al对ZnO薄膜结构和光电性能的影响

采用溶胶-凝胶工艺在普通玻璃片上制备了ZnO∶Al薄膜。通过XRD、UV透射谱和电学测试等分析方法研究了掺Al对薄膜的组织结构和光电性能的影响。分析表明:所制备的薄膜具有c轴择优取向,随着掺Al浓度的增加,(002)峰向低角度移动,峰强逐渐减弱。薄膜电阻率随掺Al浓度变化,当掺Al浓度为1.5%(摩尔分数),薄膜电阻率降至6.2×10-4Ω·cm。掺Al量的增加同时使得薄膜的禁带宽度变大,光吸收边出现蓝移现象。     

1064 nm激光脉冲致光学薄膜分层剥落损伤特性

研究了1064 nm激光辐照致光学薄膜分层剥落的损伤特性及其抑制手段。从光学薄膜的界面结构出发分析了温升在分层剥落产生过程中的作用,从理论上得出了剥落面积与辐照脉冲能量之间的关系式并通过实验进行验证,间接证明了分层剥落的成因;对分层剥落的抑制、改善方法进行了理论探讨与实验,证明亚阈值能量脉冲预辐照之后剥落面积明显减小,并且在一定范围内预辐照脉冲的能量密度越高相应的效果越明显,对作用机制给出了定性解释。     

氧化物记录介质在光存储中的应用及其研究进展

系统总结了用于光存储记录层的氧化物薄膜的存储机理、存储特性以及最新进展,讨论了氧化物掺杂对提高存储性能的影响,指出了氧化物薄膜存在的不足,并探讨了可能的改善途径.在此基础上对存储材料的发展趋势及氧化物材料的研究前景进行了展望.     

热蒸发紫外LaF3薄膜光学性能和结构表征

在不同的沉积温度下,用热蒸发方法在熔融石英(JGS1)上制备了LaF3单层薄膜。分别采用分光光度计测量了薄膜样品的透射率和反射率光谱,反演得出薄膜的折射率和消光系数;采用原子力显微镜(AFM)观察了样品的表面形貌,并通过表面粗糙度计算得出总积分散射损耗;采用X射线衍射仪(XRD)测试了薄膜的晶体结构,由衍射谱图拟合得到衍射峰的半峰全宽,进而计算出薄膜晶粒的平均尺寸。实验结果表明,随着沉积温度的升高,LaF3薄膜的结晶状况明显变好,晶粒尺寸逐渐变大,膜层变得更加致密,薄膜的光学常数和折射率不均匀性均呈线性变化。沉积温度的增加对薄膜表面粗糙度的影响不明显,散射损耗在光学损耗中所占比例较小,所以光学损耗的变化主要由吸收损耗引起。     

氧杂质及热处理过程对Ge-Sb-Te薄膜的光学性质和晶体结构的影响

研究了氧掺杂Ge Sb Te磁控溅射相变薄膜在 4 0 0～ 80 0nm区域的光学常数 (n ,k) ,发现不同氧成分薄膜的光学性质有较大差别 ,经过热处理后薄膜的光学性质也发生了较大变化。由热处理前后薄膜的X射线衍射 (XRD)发现 ,经过退火处理后薄膜发生了从非晶态到晶态的相变。由薄膜内应力变化和薄膜的结构变化解释了薄膜光学性质的变化     

薄膜材料光学特性研究的椭偏光谱数据处理

椭偏光谱由于其独特性而广泛应用于薄膜材料的光学特性研究。文章综述了椭偏光谱数据处理中常用的物理模型,并对椭偏光谱的一般方法作了总结。     

微显示技术与光学薄膜

讨论了光学薄膜在LCD、LCoS及DLP三种微显示光引擎中的应用。同时也简述了相应的光学薄膜技术的进展。