利用电子束蒸发制备高K介质TiO2薄膜

利用电子束蒸发在不同的衬底温度和蒸发束流下制备了TiO2薄膜,利用椭圆偏振仪测出了不同工艺条件下薄膜的厚度和折射率;利用高频CV曲线研究了制备工艺条件对TiO2薄膜的电容特性的影响,发现衬底温度和蒸发束流严重影响TiO2薄膜的CV曲线特性;最后利用XPS（X射线能谱）和FI-IR（傅立叶红外吸收）相结合的方法对TiO2薄膜的成分进行了分析,发现在与硅交界处存在一个亚稳态的过渡层,其成分是低价态的TiOx(x<2)和SiOy(y<2).     

热处理对TiO2薄膜结构和表面形貌的影响

研究了热处理对电子束蒸发法制备的TiO2薄膜结构和表面形貌的影响。利用X射线衍射仪和原子力显微镜,检测了TiO2薄膜的晶体结构和表面形貌。实验结果显示：沉积态TiO2薄膜为非晶态;低温（400℃以下）退火TiO2薄膜开始向锐钛矿相转变;高温退火（850℃以下）TiO2薄膜由锐钛矿向金红石相转变。     

波导薄膜折射率测量方法研究

本文讨论了四种测量波导薄膜的有效方法,对各种测量方法作了分析研究,并着重对棱镜耦合法进行了实验研究。     

确定薄膜折射率和厚度的波长法

提出一种只需测量垂直入射和斜入射的两条光谱曲线,就能分别确定薄膜的折射率 n(λ)和厚度的方法.该方法在薄膜的消光系数 k~2n~2时适用,精度优于1%.     

椭圆偏振仪测量薄膜厚度和折射率

文章通过对椭偏仪测量原理的分析给出了四区平均消光状态下的计算公式,利用该公式计算在一个周期内的薄膜厚度和折射率结果较好;同时给出了膜厚大于一个周期时的计算方法。     

电子束蒸发a—Si1—xCrx薄膜的电导特性研究

本研究了电子束蒸发的掺过渡金属元素Ｃｒ的非晶硅基薄膜ａ－Ｓｉ１－ｘＣｒｘ的变温电导特性。实验结果表明，Ｘ≤１０ａｔ％的组分范围内，室温电导率由８．７×１０＾－６增大到７．２×１０＾－１Ω＾－１，ｃｍ＾－１，在２９０Ｋ到５００Ｋ的范围内，薄膜的电导机制为载流子激发到导带扩展态的传导导电和ＥＦ附近的杂质定域态的载流子热激活的跳跃导电。Ｃｒ＾３＋离子在非晶薄膜中的存在形式，它对硅悬挂键的补偿以及掺Ｃｒ     

电子束蒸发太阳能电池窗口层ZnO薄膜

用电子束蒸发法在玻璃基片上制备太阳能电池窗口层ZnO薄膜,并在氧气环境下对其在400～500℃的温度下退火1h．通过X射线衍射、电镜扫描、透过率光谱等手段测试和分析所制备的薄膜,结果表明：当薄膜未经过热处理时,薄膜中含有大量的单质锌;当薄膜经过400℃退火后,薄膜逐渐结晶,并且其物相成分基本是ZnO;当退火温度逐渐升高到500℃时,晶粒长大,晶化程度提高,对可见光和近红外光的透过率也增大,平均值可达90％,此时所制备出的ZnO薄膜适合于作为太阳能电池的窗口层。     

电子束蒸发沉积制备高度晶体取向的CeO2薄膜

为了得到CeO2为埋层的新型SOI(Silicon On Insulator)材料，采用电子束蒸发沉积及后期退火处理的方法制备得到了高度(111)、(311)晶体取向的CeO2薄膜，为进一步外延制备SOI材料打下了良好的基础。同时，从热力学角度就退火对CeO2薄膜晶体取向的影响机理进行了初步的探讨。由于CeO2(111)、(311)面为密排面和次密排面，在结晶化过程中所需克服的能垒最低和次低，所以，退火后形成了(111)、(311)结构的CeO2薄膜。     

GaAs薄膜的瞬态光致折射率变化研究

利用飞秒瞬态反射谱和透射谱，研究了ＧａＡｓ薄膜的瞬态光致折射率变化，观察到光致折射率的一个超快弛豫过程和一定激发浓度下的瞬态光致吸收增加现象，用受激载流子引起的带填充和能隙收缩解释了这些现象。     

压强和温度对薄膜折射率的影响模型

基于膜分子和气相分子在沉积时竞争的观点,得到压强和温度对薄膜折射率影响的理论模型.模型的研究表明,薄膜折射率随真空压强的增加而降低;并随沉积温度的增加而增加.在不同真空压强和不同沉积温度下制备了氧化锆薄膜,计算了样品的折射率,结果显示的规律和理论模型的规律基本一致.     

水热法制备高折射率的HfO2光学薄膜

采用水热合成技术制备了HfO2胶体，用旋涂法镀制了单层HfO2介质膜．采用多种仪器设备对薄膜进行性能测试和表征，并用输出波长为1．06μm、脉宽为10ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试薄膜的激光损伤阈值．研究表明，水热合成技术制备的HfO2薄膜具有较高的激光损伤阈值、折射率和较好的平整度．对HfO2薄膜激光损伤形貌和成因进行了研究．     

薄膜材料的非线性折射率和非线性吸收系数研究

介绍了用单光束纵向扫描技术(Z扫描)测量薄膜材料的三阶非线性光学效应方法,研究了薄膜材料的非线性吸收效应对其非线性折射率测量的影响.当非线性吸收和非线性折射共存时,非线性吸收效应使Z扫描闭孔的测量曲线峰谷不对称,当耦合因子ξ=β     

铌酸锂的折射率奇异

在10至150℃温度范围内用不同波长的可见光测量了铌酸锂铁电单畴单晶的折射率n_o和N_e,发现在45、75、125℃附近出现异常变化。观察了弛豫效应和热释电效应对测量结果的影响。用椭偏光测出了晶体不同方向表面层的复折射率。实验支持125℃附近的异常与表面状态有关。     

常压下低折射率纳米多孔二氧化硅薄膜的制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为有机醇盐前驱体,采用溶胶-凝胶技术,通过酸/碱二步法控制实验条件,结合低表面张力溶剂替换以及甲基非活性基团置换修饰、超声振荡等,在常压下成功地制备出折射率在1.11～1.27范围内的二氧化硅纳米多孔光学薄膜。制备过程中充分注意到稀释、老化、有机修饰表面、热处理和提拉条件对薄膜都有很大的影响,利用这些因素可以对该纳米薄膜的孔洞率、折射率进行控制,尤其是能制备低折射率薄膜,从而为该薄膜的应用开发奠定基础。采用椭偏仪测量薄膜的厚度和折射率,薄膜中高的孔洞率、低的折射率归结于最终干燥阶段中的弹性回跳。扫描电镜(SEM)观察发现修饰薄膜的表面形貌具有明显的多孔结构。耐磨实验表明所制备的薄膜有良好的机械性能。     

平行光透过折射率线性变化介质的传播规律

从光的折射定律出发,研究平行光束在折射率呈横向线性变化的光学介质中的传播规律,给出了光的传播轨迹随着介质的长度、折射率的变化率的改变而呈现的汇聚、发散及成像情况.     

Z-扫描技术测量(Na0.5Bi0.5)TiO3薄膜非线性折射率

描述了一种重要的测量多种物质的光学非线性折射率的单光束Z-扫描测试技术,被测样品放置于汇聚高斯光束的光轴(Z轴)上,样品在焦点附近沿Z轴移动,在远场处放置带有小孔的屏,通过测量样品的透过率与样品位置的关系,即可得到材料的非线性折射率.利用此技术,测量了(Na0.5Bi0.5)TiO3薄膜样品的非线性折射率.     

垂直折射法测三棱镜的折射率

基于最小偏向角法和掠入射法测量三棱镜的折射率时,存在不易测准最小偏向角或明暗分界线的位置,测量量较多及测量原理复杂等缺点,本文提出了垂直折射法测量三棱镜折射率的理论公式和实验测量方法。采用此方法对两种不同顶角三棱镜进行测量,通过计算其折射率,验证了该方法的测量误差较小,可行度高。     

精确测量棱镜材料折射率的改进方法

介绍一种测量棱镜材料折射率的简单方法———垂直入射法,该法原理和测量过程简单,有较高的测量精确度,利用这种方法来测量棱镜材料的折射率,所测结果与已知折射率非常近似,具体误差不超过0.015%.     

掩埋式光波导功分器折射率分布

用两步离子交换法制备的Tl -Na 离子交换玻璃波导,比Ag ,Li ,K 等离子制备的光波导更具优越性,避免了这些离子的不足之处,其折射率差可达0.26。在温度低于玻璃转变温度时,这些波导具有良好的热稳定性。Tl -Na 离子半径巨大差异而产生的应力,离子的极化以及克分子体积导致了折射率的变化。本实验用雅敏干涉仪来测量实验所得的折射率分布,本文详细描述了Tl -Na 进行离子交换来制作光波导的实验过程,并通过布格尔定律和激光特性得到光波导的折射率理论分布。最后,根据实验所得数据,以及对折射率分布有影响因素的研究,很好地解释了折射率分布的实验结果,提出的离子交换机理可很好地解释折射率分布。     

高灵敏度光纤MZI折射率传感器

首次在实芯光子晶体光纤中制备了横向大偏置结构光纤马赫-曾德尔干涉仪折射率传感器,并理论分析了此种干涉仪的干涉机制和折射率传感特性,以及影响折射率传感特性的各种因素;搭建实验系统,测试了折射率传感特性。结果表明,腔长330 μm传感器的干涉谱对外部环境折射率变化的响应成线性,透射谱随环境介质折射率增大而向短波方向移动,灵敏度超过-15 100 nm/RIU,灵敏度与腔长长度无关,光子晶体光纤的气孔对折射率传感特性影响很小。此种高灵敏度的光纤微腔折射率传感器适用于液体或气体的快速检测领域。