宁波大学高等技术研究院, 红外材料与器件实验室, 浙江 宁波 315211
使用磁控溅射制备了掺铒氧化铝薄膜, 对薄膜进行了退火处理, 测量薄膜的折射率和X射线衍射图谱, 发现薄膜在600 ℃的退火温度下呈非晶态, 在1.5 μm处的折射率为1.67左右。模拟模场分布, 获得光与掺铒层之间相互作用最大的波导结构参数, 并进一步优化制备条件, 实现侧壁光滑的低损耗掺铒氧化铝脊型波导。在1.31 μm的波长下, 2 μm宽度的氧化铝脊型波导的损耗为1.6 dB/cm, 和使用超快激光灼烧的方法所制备出的损耗为3.8 dB/cm氧化铝脊型波导相比, 损耗大为降低。结果表明, 掺铒氧化铝波导在平面集成波导放大器应用方面极具潜力。
氧化铝薄膜 射频溅射 紫外光刻 脊型波导 干法刻蚀 Al2O3 film RF sputtering ultraviolet lithography ridge waveguide dry etching
红外与激光工程
2020, 49(4): 0418002
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 西安工业大学 西北兵器工业研究院, 陕西 西安 710021
硅纳米线是新型一维半导体纳米材料的典型代表。利用阳极氧化铝薄膜为模版复制出具有有序纳米结构的金膜, 在金的催化辅助下对单晶硅进行湿法刻蚀, 得到尺寸、形状、分布可控的硅纳米线阵列, 并对其光学特性进行了研究。研究结果表明, 金代替银作为催化剂, 可以有效地抑制二次刻蚀, 金的化学性质相对于银更加稳定, 克服了银膜在较高的温度或较长刻蚀时间下产生的结构性破坏, 得到形貌规整、尺寸可控的硅纳米线阵列。对该阵列在400 nm～1 200 nm波段的反射率、透过率进行了测试, 并对比分析了金模板催化与传统方法机理的异同。测试结果表明, 相较于传统金属辅助化学刻蚀法, 文中提出的金模板催化法制备的硅纳米线阵列尺寸及分布更加均匀可控, 在宽光谱范围内的抗反射性得到了显著提高。
半导体材料 硅纳米线 阳极氧化铝薄膜 湿法刻蚀 催化 抗反射性 semiconductor materials silicon nanowires ultrathin anodic aluminium oxide membrane wet etching catalysis anti-reflective properties
新疆大学 物理科学与技术学院, 新疆 乌鲁木齐 830046
采用二次阳极氧化法, 用乙醇与草酸的混合溶液制备纳米多孔氧化铝薄膜。扫描电子微镜结果显示, 乙醇与草酸混合溶液中制备的氧化铝薄膜形貌更规整, 有序度更高。光致发光测试结果表明, 该混合电解液制备的薄膜的光致发光强度有明显的提高, 且随乙醇浓度的增加, 发光强度逐渐增大。结合红外反射光谱及X光电子能谱对上述实验现象进行了分析, 为多孔氧化铝薄膜掺杂和改善其发光特性提供了新的思路。
纳米多孔氧化铝薄膜 乙醇 光致发光 nanoporous alumina films ethanol photoluminescence
新疆大学物理科学与技术学院, 新疆 乌鲁木齐 830046
以草酸为电解液, 采用二次阳极氧化法制备出了纳米多孔氧化铝薄膜, 经不同退火温度和退火气氛处理氧化铝薄膜后, 通过分析其光致发光光谱得出: 相同的退火气氛中, 退火温度T≤600 ℃ 时, T=500 ℃具有最大的光致发光强度; 退火温度T≥700 ℃时, 随着退火温度的升高, 样品的发光强度增大。 在不同的退火气氛中, 多孔氧化铝薄膜随着退火温度的升高, 发光峰位改变不同, 即在空气中退火处理后, 随着退火温度的升高, 发光峰位蓝移, 而在真空中退火处理后, 发光峰位并不随退火温度的升高而变化; 通过对1 100 ℃高温退火处理后的氧化铝薄膜的光致发光曲线的高斯拟合, 可以看出, 经退火处理后的多孔氧化铝, 主要存在三个发光中心, 发光曲线在350～600 nm范围内对应三个发射峰, 发射波长分别为387, 410, 439 nm。 相同的退火温度下, 空气中退火得到的氧化铝薄膜的光致发光强度大于真空中退火处理后的氧化铝薄膜。 基于实验结果, 结合X射线色散能谱(EDS)、 红外反射光谱等表征手段, 探讨了多孔氧化铝薄膜的发光机制, 并对经过不同退火条件得到的多孔氧化铝薄膜的光致发光特性的改变做出了合理的解释。
纳米多孔氧化铝薄膜 光致发光 发光中心 退火 光谱分析 Nanoporous alumina films Photoluminescence Luminescence center Annealing Spectral analysis 光谱学与光谱分析
2013, 33(12): 3197
为了考察基底温度对氧化铝薄膜折射率以及沉积厚度的影响情况, 在不同基底温度环境下, 通过离子辅助电子束蒸发方式, 在玻璃基底上制备了同一Tooling因子条件下所监测到相同厚度的Al2O3薄膜, 利用分光光度计测量光谱透过率, 依据光学薄膜相关理论, 计算了基底温度在25℃～300℃范围内获得的膜层实际物理厚度为275.611 nm～348.447 nm, 以及膜层折射率的变化。通过对实验结果的数值计算和曲线模拟, 给出了基底温度对于薄膜的折射率和实际厚度的影响情况。
离子辅助电子束蒸发 薄膜光学常数 基底温度 氧化铝薄膜 ion-assisted electron beam evaporation optical constants of thin films substrate temperature alumina thin films
1 武汉理工大学材料科学与工程学院， 湖北 武汉 430070
2 武汉理工大学汽车工程学院， 湖北 武汉 430070
采用电子束蒸发和阳极氧化法，在B207光学玻璃基底上制备出了孔径大小可调、孔隙率可调的多孔氧化铝光学薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计分别表征了薄膜的形貌和透射率。结果表明,电子束蒸发的铝膜表面质量比电抛光的铝箔表面质量差；与一次氧化法相比，二次氧化法可以显著提高膜的表面质量；与硫酸和草酸电解液相比，在磷酸电解液中制备的多孔氧化铝薄膜具有较大的孔径，更高的孔隙率；退火有利于多孔氧化铝薄膜透射率的提高。
薄膜 多孔氧化铝薄膜 阳极氧化 透射率 激光与光电子学进展
2011, 48(2): 023101
Author Affiliations
Abstract
Tianjin Key Laboratory of Optical Thin Films, Institute of Jinhang Technical Physics, Tianjin 300192, China
Al2O3 films are deposited using ion beam sputtering (IBS), ion beam reactive sputtering (IBRS), and electron beam evaporation (EBE). The properties of the films, such as optical identity, surface roughness, microstructures, and crystalline phase, are investigated. The single layer of alumina is discussed using the IBS method. It has a high refractive index and a perfect microstructure as well as a high ultraviolet (UV) absorption. The roughness of the Al2O3 film deposited using EBE is larger than that of the substrate surface, but it is in an acceptable range. The film deposited using EBE is dominated by the amorphous gamma phase, while the ones deposited using IBS and IBRS are an intermixture of the alpha alumina and the gamma alumina phases.
离子束溅射 离子束反应溅射 电子束蒸发 氧化铝薄膜 特性 100.6640 Superresolution 210.4770 Optical recording 180.1790 Confocal microscopy Chinese Optics Letters
2010, 8(s1): 83
