杨霄
- 作品数：7 被引量：23H指数：3
- 供职机构：中国航天更多>>
- 发文基金：天津市自然科学基金中国博士后科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电子电信更多>>
- 真空热处理对硫化锌薄膜光学与微结构特性的影响被引量：9
- 2017年
- 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。
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- 关键词：ZNS薄膜消光系数真空热处理晶相结构
- 离子束溅射氧化钽薄膜光学特性的热处理效应被引量：5
- 2018年
- 主要研究了离子束溅射制备的氧化钽薄膜在大气氛围下热处理对其光学特性的影响规律。实验中热处理温度范围的选择为150~550℃,间隔为200℃。研究中分别采用介电常数的CodyLorentz色散模型和振子模型对氧化钽薄膜的能带特性(1~4 eV)和红外波段(400~4 000 cm^(-1))的微结构振动特性进行了表征。研究结果表明,在150℃和350℃之间出现热处理温度转折点,即热处理温度高于此值时消光系数增加。Urbach能量的变化与消光系数趋势相同,而禁带宽度的变化与消光系数恰好相反。通过红外微结构振动特性分析,薄膜中仍存在亚氧化物的化学计量缺陷。
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- 关键词：光学常数禁带宽度
- 离子束溅射氧化铪薄膜的能带特性被引量：3
- 2017年
- 氧化铪是高激光损伤阈值薄膜领域内一种重要的高折射率材料,其禁带宽度和Urbach带尾宽度直接影响到薄膜的吸收和激光损伤阈值。针对离子束溅射沉积法制备的氧化铪薄膜,以基板温度、离子束电压、离子束电流和氧气流量为主要制备参数,提出了基于正交实验的光学带隙调整方法,并采用Cody-Lorentz介电常数模型表征了薄膜的禁带宽度和带尾宽度。研究结果表明,当置信概率为90%时,在影响氧化铪薄膜禁带宽度的制备因素中,影响权重从大到小依次为基板温度、离子束电流和氧气流量,采用低基板温度、中等离子束电流和低氧气流量制备参数组合,可以获得高禁带宽度的氧化铪薄膜;对带尾宽度影响最大的制备参数是基板温度,其他参数影响不显著,在高基板温度下可以获得较低的带尾宽度,这表明氧化铪薄膜的无序度较低。
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- 关键词：离子束溅射光学带隙调整方法
- 离子束溅射氧化钽薄膜的光学带隙特性被引量：7
- 2017年
- Ta_2O_5薄膜是可见光到近红外波段中重要的高折射率薄膜材料之一。本文针对离子束溅射制备Ta_2O_5薄膜的光学带隙特性开展了实验研究工作,基于Cody-Lorentz模型表征了薄膜的光学带隙特性,重点针对薄膜的禁带宽度和Urbach带尾宽度与制备参数之间的相关性进行研究。研究结果表明:在置信概率95%以上时,对Ta_2O_5薄膜禁带宽度影响的制备参数,权重大小依次为氧气流量、基板温度、离子束电压;而对Ta_2O_5薄膜Urbach带尾宽度影响的制备参数,权重大小依次为基板温度和氧气流量。对于Ta_2O_5薄膜在超低损耗激光薄膜和高损伤阈值激光薄膜领域内应用,本文的研究结果给出了同步提高薄膜的禁带宽度和降低带尾宽度的重要工艺参数选择方法。
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- 关键词：禁带宽度
- 基于二维相关分析的ZnS材料声子交互作用
- 2017年
- 硫化锌材料是长波红外光学窗口材料优选材料之一.针对化学气相沉积(CVD)和热压成形(HP)两种工艺制备的硫化锌材料,研究了从室温到600℃的光谱透过率变化现象,基于二维相关光谱分析技术,获得了长波吸收区内的声子交互作用.研究结果表明:在700~1250 cm^(-1)的长波吸收波段,CVD ZnS的声子频率为横向振动模式下(TO)的三次谐波频率和纵向声学模式下(LA)的三次谐波频率;HP ZnS的声子频率分别为3TO、3LA和4LA,并且在温度作用下的响应顺序依次为3LA、3TO和4LA.两种工艺制备的ZnS杂质振动吸收在温度作用下对2 000~1 250 cm^(-1)范围内的光谱透过率产生影响,出现不同程度的透过率增加现象,由于两者含有杂质的区别,在高温下CVD ZnS的透过率变化比HP ZnS较为显著.
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- 关键词：CVDZNSHPZNS声子
- SiO2薄膜红外波段介电常数谱的高斯振子模型研究
- 2017年
- 在无定形SiO_2非晶材料红外波段反常色散区介电常数研究中,复合高斯振乎模型是介电常数重要的色散模型之一,复合振子中振子的数量和物理意义是重要的研究内容.基于化学计量学中的因子分析技术,提出将SiO_2薄膜特征振动峰的数量等效为化学姐分的振子数量的方法.采用离子束漉射沉积方法制备了厚度分别为100,200,...,800 mn的8种SiO_2薄膜样品,以这8个样品的红外光谱透射率作为光谱矩阵元素.通过因子分析技术确定了400—4000 cm^(-1)波数范围内高斯振子数量为9个,使SiO_2薄膜的介电常数反横计算结果具有明确的物理意义.通过对3000—4000 cm^(-1)波数范围内介电常数的分析,确定了薄膜中具有明显的含水(或择基)化学缺陷,并且这种缺陷影响到整个红外波段内的介电常数.
- 刘华松杨霄王利栓姜承慧刘丹丹季一勤张锋陈德应
- 关键词：SIO2薄膜
- 离子束溅射薄膜光学常数表征的光斑效应被引量：2
- 2017年
- 利用离子束溅射沉积制备了光学薄膜。基于椭圆偏振测量技术,研究了折射率、膜层厚度和表面层厚度与测试光斑大小的关系。研究结果表明,随着样品表面测试光斑尺寸的增加,薄膜折射率变小,膜层厚度、表面层厚度增加。使用反射光谱法和轮廓仪分别验证了各光学常数的光斑效应。研究结果表明,光学薄膜的折射率与膜层厚度具有弱横向非均匀性,采用大尺寸测量光斑能弱化这种非均匀性。
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- 关键词：光学常数
