关键词:
Ge-SiO纳米颗粒镶嵌薄膜
离子束溅射技术
微观结构
光吸收
光致发光
Raman散射
三阶非线性光学性质
摘要:
该工作主要研究纳米锗颗粒镶嵌在SiO<,2>介质薄膜中的制备技术,微观结构和光学性质.研制了一台离子束溅射制膜装置,探索了优化的制备工艺条件,成功地制备出纯度高、均匀性好、附着力强、光学性能优良的Ge-SiO<,2>纳米颗粒镶嵌薄膜样品.用透射电子显微镜直接观察纳米锗颗粒在SiO<,2>介质基体中的分布、形态及大小,研究了热处理温度和时间与颗粒平均直径之间的关系,探索出控制锗粒子尺寸的有效方法.用TEM,XRD,AES,XPS等多种实验技术综合研究复合薄膜的微观结构和成分组成,对薄膜样品的成分和质量进行了评估.实验首次发现,镶嵌在SiO<,2>非晶薄膜中的纳米Ge晶粒具有一种新型的fcc结构,其点阵参数随着纳米锗粒子的尺寸增长而变大.采用Z扫描技术和透过率绝对测量方法分别研究了Ge-SiO<,2>纳米颗粒镶嵌薄膜的三阶非线性光学性质.实验首次发现:样品在较低功率激光作用下具有比块体材料大几个数量级的三阶非线性光学系数,并且随着激光能量的变化而表现出不同的非线性吸收类型.讨论了三阶光学非线性响应增强的物理机制.