高三阶光学非线性Cd/CdS-SiO2复合薄膜的电化学–溶胶凝胶制备及表征

以硝酸镉、硫脲和正硅酸乙酯为前驱体, 采用电化学-溶胶凝胶法, 以ITO玻璃为基底制备了透明薄膜。扫描电子显微镜(SEM)表征表明薄膜为纳米束结构。X射线能谱(EDX)表征表明薄膜由Si、O、Cd、S元素组成, Cd/S(原子比)＞1。EDX表征结合循环伏安(CV)实验确定薄膜为Cd/CdS-SiO₂复合薄膜。Z扫描表征表明, 薄膜在1064 nm处表现出自散焦特性的非线性折射效应和饱和吸收特性的非线性吸收特性。薄膜的三阶非线性极化率(χ(3))较高, 达到了1.18×10^-14~1.39×10^-13 (m/V)², 表明薄膜具有优良的三阶光学非线性。分析认为薄膜中CdS的含量对薄膜的光学性非线性起主要作用。     

三阶光学非线性CdS-SiO2复合薄膜的电化学溶胶-凝胶制备及表征

以硝酸镉、硫代乙酰胺(TAA)和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,通过电化学溶胶-凝胶法在ITO玻璃基底上制备了CdS-SiO2透明薄膜。通过循环伏安实验确定电化学沉积条件,并研究了薄膜的性质。扫描电子显微镜和X射线能谱(EDX)分析表明,薄膜为纳米结构材料,薄膜由元素Si、O、Cd、S组成。X射线衍射(XRD)分析表明,薄膜中含有CdS,并且CdS晶体沿(103)、(202)晶面择优生长。综合EDX和XRD分析结果确认薄膜为CdS-SiO2复合薄膜。Z扫描表明薄膜具有非线性饱和吸收特性以及自散焦特性的非线性折射效应,为三阶光学非线性材料。薄膜三阶非线性极化率((3))较高,数量级达到了10-14(m/V)2。     

碲基复合薄膜在纳米尺度下的电学特性研究

分别采用AFM和原子力/扫描探针显微镜(AFM/SPM)在纳米尺度下对碲基复合(Te/TeO2-SiO2)薄膜的表面电势、电容梯度等电学特性进行测量。测试结果表明控制电压为-0.8V,反应时间为200s条件下制备的碲基复合薄膜的表面电势差达到700mV,相对介电常数小于以硅为主要成分的衬底相对介电常数。利用光谱分析,碲基复合薄膜的禁带宽度约为3.14eV。     

氧化碲非线性光学材料的研究进展

综述了氧化碲非线性光学材料(包括纯TeO_2材料和掺杂有其它物质的氧化碲基材料)的制备方法、国内外研究进展,探讨了分子结构对氧化碲基材料非线性光学性的影响,分析了采用高温熔融法和溶胶-凝胶法制备氧化碲非线性光学材料的优缺点,展望了氧化碲材料的应用前景.指出高温熔融法或溶胶-凝胶法与其他制备方法,如超声、光聚合、电化学等相结合是制备优异氧化碲非线性光学材料的有效手段.