基于金属锡掺杂浓度变化的光学性能可调谐ITO薄膜制备研究

本文通过电子束蒸发技术制备了金属锡掺杂浓度不同的一系列ITO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见光-近红外分光光度计、四探针测电阻仪和Z扫描系统分别对ITO薄膜的物相结构、微观形貌、光学吸收、方块电阻和非线性光学性能进行测试和表征。结果表明，随着金属锡掺杂浓度由10%增加到30%:ITO薄膜的结晶质量增加；薄膜表面粗糙度增加，晶粒尺寸逐渐增大；等离子体吸收增强，且吸收峰的位置发生红移，光学带隙变窄；薄膜的方块电阻不断减小；非线性吸收系数逐渐增加，绝对值最大可以增至2.59×10^-7 cm/W。时域有限差分拟合结果表明金属锡掺杂浓度不同的ITO薄膜电场强度变化规律与实验结果相一致。