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Pb1-xGexTe材料制备及其电子束蒸发膜层的微结构红外光学特性研究

文献类型:学位论文

作者谢平
答辩日期2010-06-07
文献子类硕士
授予单位中国科学院研究生院
导师刘定权
关键词碲锗铅(pb1-xgexte) 电子束蒸发 基片温度 光学常数
学位专业光学工程
英文摘要光学薄膜日益广泛的应用极大地推动了薄膜光学技术与材料的发展,高折射率薄膜材料构成了红外光学薄膜的基础。Pb1-xGexTe材料是一种Ⅳ-Ⅵ族窄禁带半导体的赝二元合金材料,具有高折射率,折射率温度系数可调的特性。与低折射率材料ZnSe或ZnS相配合,可以研制出光谱无温度漂移的红外干涉滤光片。本项研究旨在针对Pb1-xGexTe材料在红外长波光学薄膜研制中的应用,探讨材料生长的工程化关键技术,从源材料工艺出发,研究电子束蒸发对Pb1-xGexTe薄膜性能的影响。通过对多年来在PbTe材料生长所积累的成功与失败经验的分析与总结,提出了一套有效的Pb1-xGexTe材料生长的工艺过程,并且,使用布里奇曼方法生长出锗组分为0.10,0.17,0.22的Pb1-xGexTe源材料。在此基础之上,使用电子束蒸发技术,在Si衬底上沉积Pb1-xGexTe薄膜,并使用X射线衍射物相分析(XRD)、电子扫描显微术(SEM)、能量散射X射线分析(EDAX)等表面分析手段,对薄膜的结构、表面形貌和化学配比进行了分析。使用洛伦兹谐振子模型作为材料的色散模型,通过其透射光谱拟合出了红外光学常数,并分析了不同基片温度、不同组分对光学常数的影响。实验结果表明:电子束蒸发沉积的Pb1-xGexTe薄膜可以形成完善的Pb1-xGexTe固溶体,具有多晶结构及明显的择优取向,晶粒具有规则的几何形状;薄膜的化学组分与所使用的源材料化学配比具有一定的差异;基片温度对Pb1-xGexTe薄膜的红外光学性能有明显的影响,薄膜的折射率在4.8到5.5之间,在波长大于4 μm的红外光谱范围,薄膜的消光系数可以小于0.005。通过电子束蒸发技术制备的Pb1-xGexTe薄膜结合牢固,且保持优良的红外光学性能,具有很好的工程应用前景。
学科主题红外探测材料与器件
公开日期2012-08-14
源URL[http://202.127.1.142/handle/181331/4798]  
专题上海技术物理研究所_上海技物所
推荐引用方式
GB/T 7714
谢平. Pb1-xGexTe材料制备及其电子束蒸发膜层的微结构红外光学特性研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010.

入库方式: OAI收割

来源:上海技术物理研究所

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