采用磁控溅射法制备不同含量Er掺杂Sb_(2)Te_(3)硫系相变存储薄膜,并利用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计、红外椭圆偏振仪等对其形貌、结构、电学性能、光学性能等进行表征分析.结果表明:Er掺杂可以有效抑制...采用磁控溅射法制备不同含量Er掺杂Sb_(2)Te_(3)硫系相变存储薄膜,并利用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计、红外椭圆偏振仪等对其形貌、结构、电学性能、光学性能等进行表征分析.结果表明:Er掺杂可以有效抑制Sb_(2)Te_(3)结晶生长、减小晶粒尺寸,从而显著增加结晶温度、降低电阻漂移系数(从0.01590降至0.00241),提升该相变存储薄膜整体的非晶态热稳定性.此外,随着Er掺杂含量的增加,Sb_(2)Te_(3)薄膜的短波截止吸收边出现蓝移,其光学带隙从1.40 e V分别提升至1.76 e V和1.94 e V,同时其红外波段的折射率明显降低.X射线衍射数据证实:Er掺杂会细化晶粒,引起Sb_(2)Te_(3)结晶相发生晶格畸变;X射线光电子能谱分析发现:相变性能提升的内在原因是高含量Er掺杂引起高结合能的Er-Te成键,表明Er掺杂有助于提高Sb_(2)Te_(3)相变材料在光电存储器件中的数据存储可靠性.这可为相变存储器用于大规模神经形态计算的下一代存算一体技术提供材料支撑.展开更多
中、远红外光学领域的发展,离不开低损耗光波导材料的发展,因此近年来远红外低损耗光纤一直是光学领域的热点之一.本论文在国内首次报道了一种基于挤压法的低损耗远红外光纤制备技术,获得了具有完整结构的远红外光纤,其损耗为:0.46 d B/...中、远红外光学领域的发展,离不开低损耗光波导材料的发展,因此近年来远红外低损耗光纤一直是光学领域的热点之一.本论文在国内首次报道了一种基于挤压法的低损耗远红外光纤制备技术,获得了具有完整结构的远红外光纤,其损耗为:0.46 d B/m@8.7μm,1.31 d B/m@10.6μm,整体低于1 dB/m@7.2—10.3μm.在实验过程中,首先采用传统的熔融淬冷法和蒸馏纯化工艺制备了Ge-As-Se-Te玻璃样品.利用X射线衍射仪和热膨胀仪等测试了玻璃的结构和物理性质,分析了Ge对玻璃热学性质的影响;利用分光光度计、红外光谱仪等研究了玻璃的光谱性质;综合比较了还原剂铝、镁的除氧效果.最后采用挤压法制备了芯包结构光纤.实验结果表明:镁的除氧效果佳,新型挤压制备工艺和有效提纯技术共同推进了硫系光纤损耗的降低,所获得的Ge-As-Se-Te光纤具有远红外广谱应用的潜能(其透光波长接近12μm).展开更多
文摘采用磁控溅射法制备不同含量Er掺杂Sb_(2)Te_(3)硫系相变存储薄膜,并利用原子力显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、分光光度计、红外椭圆偏振仪等对其形貌、结构、电学性能、光学性能等进行表征分析.结果表明:Er掺杂可以有效抑制Sb_(2)Te_(3)结晶生长、减小晶粒尺寸,从而显著增加结晶温度、降低电阻漂移系数(从0.01590降至0.00241),提升该相变存储薄膜整体的非晶态热稳定性.此外,随着Er掺杂含量的增加,Sb_(2)Te_(3)薄膜的短波截止吸收边出现蓝移,其光学带隙从1.40 e V分别提升至1.76 e V和1.94 e V,同时其红外波段的折射率明显降低.X射线衍射数据证实:Er掺杂会细化晶粒,引起Sb_(2)Te_(3)结晶相发生晶格畸变;X射线光电子能谱分析发现:相变性能提升的内在原因是高含量Er掺杂引起高结合能的Er-Te成键,表明Er掺杂有助于提高Sb_(2)Te_(3)相变材料在光电存储器件中的数据存储可靠性.这可为相变存储器用于大规模神经形态计算的下一代存算一体技术提供材料支撑.
文摘中、远红外光学领域的发展,离不开低损耗光波导材料的发展,因此近年来远红外低损耗光纤一直是光学领域的热点之一.本论文在国内首次报道了一种基于挤压法的低损耗远红外光纤制备技术,获得了具有完整结构的远红外光纤,其损耗为:0.46 d B/m@8.7μm,1.31 d B/m@10.6μm,整体低于1 dB/m@7.2—10.3μm.在实验过程中,首先采用传统的熔融淬冷法和蒸馏纯化工艺制备了Ge-As-Se-Te玻璃样品.利用X射线衍射仪和热膨胀仪等测试了玻璃的结构和物理性质,分析了Ge对玻璃热学性质的影响;利用分光光度计、红外光谱仪等研究了玻璃的光谱性质;综合比较了还原剂铝、镁的除氧效果.最后采用挤压法制备了芯包结构光纤.实验结果表明:镁的除氧效果佳,新型挤压制备工艺和有效提纯技术共同推进了硫系光纤损耗的降低,所获得的Ge-As-Se-Te光纤具有远红外广谱应用的潜能(其透光波长接近12μm).
