纳米Si/SiNx薄膜的制备及对Nd:YAG激光器的被动调Q

为了研究纳米硅镶嵌氮化硅(nanoscale-Si-particle embedded in silicon nitride thin films,简称nc-Si/SiNX)薄膜材料的被动调Q特性,采用射频磁控反应溅射法结合热退火处理在单晶硅衬底上制备该薄膜。用该样品作为可饱和吸收体,在凹—平腔中实现了氙灯抽运Nd:YAG激光器的被动调Q运转,在抽运重复频率1Hz情况下获得脉宽最小可达19ns的调Q单脉冲输出。并且研究了该薄膜结构特性、激光器参数,如：抽运电压、腔长对调Q脉冲输出性能产生的影响。在此基础上,对实验现象产生的原因做了分析讨论。结果表明,nc-Si/SiNX薄膜有一定的调Q效果,具有潜在的研究及应用价值。     

a-Si/a-SiN_x超晶格材料光学特性

采用射频磁控反应溅射技术制备不同Si层厚度的a-Si/a-SiNx超晶格材料.利用红外光谱(IR)、能谱(EDS)、X射线衍射谱(XRD)、吸收谱和光致发光(PL)谱对超晶格材料的成分、结构和发光特性进行研究.结果表明,样品的光学吸收边和PL峰随着Si层的厚度的变化而发生明显偏移,观察到了明显的量子限制效应.在氮气保护下以1000℃对样品进行热退火处理,发现Si层厚的样品退火后发光峰相对于退火前发生了蓝移,这归因于样品中nc-Si颗粒的形成.     

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备与光致发光特性

为研究氮化硅薄膜发光材料的制备工艺及其光致发光机制,实验采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料.利用红外光谱(IR)、X射线衍射谱(XRD)、能谱(EDS)和光致发光谱(PL),对不同工艺条件下薄膜样品的成分、结构和发光特性进行研究,发现在制备的富硅氮化硅薄膜材料中形成了纳米硅颗粒,并计算出其平均尺寸.在510 nm光激发下,观察到纳米硅发光峰,对样品发光机制进行了讨论,认为其较强的发光起因于缺陷态和纳米硅发光.     

磁控溅射掺铒富硅氮化硅薄膜的光致荧光谱

Er-doped silicon-rich silicon nitride （SRN） films were deposited on silicon substrate by an RF magnetron reaction sputtering system. After high temperature annealing, the films show intense photoluminescence in both the visible and infrared regions. Besides broad-band luminescence centered at 780 nm which originates from silicon nanocrystals, resolved peaks due to transitions from all high energy levels up to 2H11/2 to the ground state of Er^3＋ are observed. Raman spectra and HRTEM measurements have been performed to investigate the structure of thefilms, and possible excitation processes are discussed.     

纳米Si／SiNx薄膜的制备及对Nd∶YAG激光器的被动调Q

为了研究纳米硅镶嵌氮化硅薄膜材料的被动调Q特性,采用射频磁控反应溅射法结合热退火处理在单晶硅衬底上制备该薄膜,用该样品作为可饱和吸收体,在凹－平腔中实现了氙灯抽运Nd∶YAG激光器的被动调Q运转,在抽运重复频率1Hz情况下获得脉宽最小可达19ns的调Q单脉冲输出。并且研究了该薄膜结构特性、激光器参数,如抽运电压、腔长对调Q脉冲输出性能产生的影响。在此基础上,对实验现象产生的原因做了分析讨论。结果表明,纳米硅镶嵌氮化硅薄膜有一定的调Q效果,具有潜在的研究及应用价值。     

纳米硅镶嵌氮化硅薄膜的制备及非线性光学性质研究

采用射频磁控反应溅射法结合热退火处理技术制备纳米硅镶嵌氮化硅(nc-Si/SiNx)复合薄膜.通过X射线能谱(EDS)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)及紫外-可见吸收光谱(UV-vis)的测定,对薄膜进行了组分、键合状态、结构及光学带隙的表征.采用皮秒激光运用单光束Z扫描技术开展了对该复合薄膜的非线性光学性质的研究,测得其三阶非线性折射率系数和非线性光吸收系数分别为10-8esu和10-8m/W量级,并将薄膜这种三阶光学非线性增强的原因归因于量子限域效应.