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真空热处理对硫化锌薄膜光学与微结构特性的影响
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:O484.4[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国航天科工飞航技术研究院天津津航技术物理研究所天津市薄膜光学重点实验室,天津300308, [2]哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国防科技重点实验室,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.61405145);天津市自然科学重点基金资助项目(No.15JCZDJC31900);中国博士后科学基金资助项目(No.2015T80115,No.2014M560104)
中文摘要:

针对电子束蒸发离子辅助沉积的硫化锌薄膜,研究了550℃以下真空热处理对其光学与微结构特性的影响。薄膜光学和微结构特性的测试分析表明:制备后薄膜为类立方结构的ZnS,在337.5nm波长处出现临界特性转折点,随着热处理温度的增加,转折波长两侧的消光系数变化规律相反,折射率和物理厚度呈现下降趋势,薄膜的禁带宽度逐渐增加;在红外波段的薄膜折射率与热处理温度的变化并不显著,在350℃下热处理时消光系数出现转折,主要是由晶粒变小的趋势所致;通过晶相分析,硫化锌薄膜经历了类立方结构到六方结构的转换,与禁带宽度的变化趋势基本一致。分析结果表明,光学特性变化的根本原因是薄膜的微结构特性变化。

英文摘要:

The effect of vacuum annealing on the optical and microstructural properties of zinc sulfide (ZnS) thin films deposited by ion beam evaporation (below 550 ℃) was investigated. The analysis of optical and microstructure characteristics of the thin films show that, the microstructure of ZnS films is cubic-like structure, and has a critical characteristic turning point at a wavelength of 337. 5 nm. With the increase of annealing temperature, the variation trend of the extinction coefficient on both sides of the critical wavelength is opposite. The refractive index and physical thickness decreases while the band gap of the film gradually increases. The effect of annealing temperature on the refractive in- dex of ZnS films is slight in the near infrared, and the transition of the extinction coefficient at 350℃ is mainly due to the smaller tendency of the grain size. The metallographic analysis indicates that the ZnS films are transformed from cubic-like structure to hexagonal structure, which was consistent with the trend of band gap of the ZnS films. Therefore, the change of the optical properties of the thin film is lead by the microstructure variation of thin films.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699