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脉冲激光沉积法制备红外光学SiC薄膜特性研究

黄国俊 陆益敏 程勇 田方涛 米朝伟 万强

黄国俊, 陆益敏, 程勇, 田方涛, 米朝伟, 万强. 脉冲激光沉积法制备红外光学SiC薄膜特性研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 742003-0742003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0742003
引用本文: 黄国俊, 陆益敏, 程勇, 田方涛, 米朝伟, 万强. 脉冲激光沉积法制备红外光学SiC薄膜特性研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 742003-0742003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0742003
Huang Guojun, Lu Yimin, Cheng Yong, Tian Fangtao, Mi Chaowei, Wan Qiang. Research on infrared optical properties of SiC films by pulsed laser deposition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 742003-0742003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0742003
Citation: Huang Guojun, Lu Yimin, Cheng Yong, Tian Fangtao, Mi Chaowei, Wan Qiang. Research on infrared optical properties of SiC films by pulsed laser deposition[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 742003-0742003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.0742003

脉冲激光沉积法制备红外光学SiC薄膜特性研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0742003
基金项目: 

国家自然科学基金(61705268)

详细信息
    作者简介:

    黄国俊(1985-),男,讲师,硕士,主要从事激光沉积功能薄膜方面的研究。Email:314687339@qq.com

  • 中图分类号: O484.4

Research on infrared optical properties of SiC films by pulsed laser deposition

  • 摘要: 采用脉冲激光沉积法在锗基底制备无氢SiC薄膜,研究了激光能量对SiC薄膜显微结构、成分和红外光学性能的影响规律。利用傅里叶红外光谱仪测量了锗基底SiC薄膜样品的红外透射光谱,其在785 cm-1附近有一个强烈Si-C键特征吸收峰,并在红外波数4 000~1 300 cm-1之间具有良好的透过性。通过对透射光谱拟合计算可知:在红外波段2.5~7.7 m之间,SiC薄膜的折射率和消光系数均随着激光能量的增加而增大,折射率大约从2.15上升到2.33,激光能量从400 mJ增加到600 mJ,且当激光能量为400、500 mJ时,消光系数均在10-3量级以内,光学吸收很小。研究表明,SiC薄膜在红外2.5~7.7 m波段是一种优异的光学薄膜材料。
  • [1] Craciun D, Socol G, Cristea D V, et al. Mechanical properties of pulsed laser deposited nanocrystalline SiC films[J]. Applied Surface Science, 2015, 336:391-395.
    [2] Zhang Ruili, Du Hongwen, Zhang Yaping, et al. Studies of antireflection properties of SiC thin films prepared by PECVD[J]. Journal of Zhejiang Sci-Tech University, 2010, 27(2):254-257. (in Chinese)张瑞丽, 杜红文, 张亚萍, 等. PECVD法制备碳化硅薄膜的减反射性能研究[J]. 浙江理工大学学报, 2010, 27(2):254-257.
    [3] Li Zhuolin, Lee W B. Study on removal characteristic of silicon carbide surface in precision mechanical polishing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2):0220003. (in Chinese)李卓霖, 李荣彬. 精密数控抛光碳化硅表面去除特性研究[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2):0220003.
    [4] Wang Sicong, Ji Lingfei, Wu Yan, et al. Progress in research on luminescence properties and modification of SiC[J]. Journal of Materials Engineering, 2017, 45(2):102-111. (in Chinese)王思聪, 季凌飞, 吴燕, 等. SiC发光特性及其调控研究进展[J]. 材料工程, 2017, 45(2):102-111.
    [5] Zhao Rucheng, Bao Jianxun. Investigation and application of large scale lightweight SiC mirror[J]. Chinese Optics, 2014, 7(4):552-558. (in Chinese)赵汝成, 包建勋. 大口径轻质SiC反射镜的研究与应用[J]. 中国光学, 2014, 7(4):552-558.
    [6] Chen Hong, Gao Jinsong, Song Qi, et al. Si modified coating on SiC substrate by ion beam assisted deposition[J]. Optics and Precision Engineering, 2008, 16(3):381-385. (in Chinese)陈红,高劲松, 宋琦, 等.离子束辅助制备碳化硅改性薄膜[J]. 光学精密工程, 2008, 16(3):381-385.
    [7] Sun Wenli, Xu Jun, Lu Wenqi. Chemical structure and growth mechanism of a-SixC1-x:H films prepared by plasma enhanced magnetron sputtering[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2010, 26(8):2311-2316. (in Chinese)孙文立, 徐军, 陆文琪. 等离子体增强磁控溅射沉积碳化硅薄膜的化学结构与成膜机理[J]. 物理化学学报, 2010, 26(8):2311-2316.
    [8] Li Shuxin, Cao Yunqing, Rui Yunjun, et al. Effect of hydrogen plasma treatment on the photoelectric properties of single layer silicon carbide thin films[C]//13th National Conference on Thin Solid Films, 2012, 8:178. (in Chinese)李淑鑫, 曹蕴清, 芮云军, 等. 氢逐层等离子体处理对单层碳化硅薄膜光电性质的影响[C]//第十三届全国固体薄膜学术会议论文集, 2012, 8:178.
    [9] Chang Yong. Diamond Like Film Deposition by Pulsed Laser Deposition[M]. Beijing:Science Press, 2017:67-68. (in Chinese)程勇. 脉冲激光沉积类金刚石膜技术[M]. 北京:科学出版社, 2017:67-68.
    [10] Reitano R, Baeri P, Marino N. Excimer laser induced thermal evaporation and ablation of silicon carbide[J]. Applied Surface Science, 1996, (96-98):302-308.
    [11] Socola G, Galcab A C, Craciuna D, et al. Pulsed laser deposition of nanocrystalline SiC films[J]. Applied Surface Science, 2014, 306:66-69.
    [12] Liu Huasong, Yang Xiao, Liu Dandan, et al. Physical model of optical constants of SiO2 thin films[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9):0921003. (in Chinese)刘华松, 杨霄, 刘丹丹, 等. SiO2薄膜光学常数物理模型[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9):0921003.
    [13] Shen Zhenfeng. Preparation of a specific refractive index material by doping for optical thin films[J]. Chinese Optics, 2013, 6(6):900-904. (in Chinese)申振峰. 特定折射率材料及光学薄膜制备[J]. 中国光学, 2013, 6(6):900-904.
    [14] Wang Fengli, Zhang Zhuangzhuang, Wang Zhanshan, et al. Optical contast of MgF2 coatings for Al/MgF2 mirror in vacuum ultraviolet region[J]. Optics and Precision Engineering, 2017, 25(11):2823-2828. (in Chinese)王风丽, 张壮壮, 王占山, 等. 真空紫外波段Al膜保护层MgF2的光学常数[J]. 光学精密工程, 2017, 25(11):2823-2828.
    [15] Pan Yongqiang, Wu Zhensen. Infrared optical properties of hydrogenated amorphous carbon films (a-C:H)[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(6):777-779.(in Chinese)潘永强, 吴振森. 含氢非晶碳膜(a-C:H)红外光学特性的研究[J]. 红外与激光工程, 2006, 35(6):777-779.
  • [1] 周凯, 李道京, 王烨菲, 姚园, 乔明.  衍射光学系统红外光谱目标探测性能 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20200371-1-20200371-8. doi: 10.3788/IRLA20200371
    [2] 王锐东, 马军, 王成龙, 俞天智.  线性菲涅尔式聚光集热系统研究进展 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210452-1-20210452-19. doi: 10.3788/IRLA20210452
    [3] 王劲凯, 孟立新, 张立中, 王佳男, 张暾.  次镜支撑结构硬涂层阻尼减振设计与仿真 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210344-1-20210344-9. doi: 10.3788/IRLA20210344
    [4] 王多书, 李佑路, 李凯朋, 王济洲, 董茂进.  红外光学薄膜材料折射率温度特性的研究方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(4): 404006-0404006(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0404006
    [5] 王安静, 方勇华, 李大成, 崔方晓.  基于物理模型的污染云团红外光谱精细仿真 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104002-0104002(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0104002
    [6] 陆益敏, 郭延龙, 黄国俊, 黎伟, 万强, 唐璜.  脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 921001-0921001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0921001
    [7] 陈媛媛, 王芳, 王志斌, 李文军.  独立成分分析在化学战剂混叠峰识别中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 423001-0423001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0423001
    [8] 郭天太, 洪博, 潘增荣, 孔明.  改进的SVM在矿井气体定量分析中的应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617011-0617011(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0617011
    [9] 程勇, 陆益敏, 郭延龙, 黄国俊, 王淑云, 刘旭, 曹海源, 初华, 杨雪.  PLD法制备半球面均匀DLC膜的装置、仿真与实验 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 621004-0621004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0621004
    [10] 王芳, 仇大剑, 夏红岩, 宝日玛, 任慧.  太赫兹时域光谱技术在识别鉴定菌制剂中的初探 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 703001-0703001(7).
    [11] 多化琼, 孙枭雄, 王振柱.  对木材自身耐久性因素的红外光谱学分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 423002-0423002(4). doi: 10.3788/IRLA201645.0423002
    [12] 陈媛媛, 王志斌, 王召巴.  思维进化蝙蝠算法及其在混合气体红外光谱特征选择中的应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 845-851.
    [13] 张臻, 马鹏阁, 王金凤, 孙俊灵.  红外光谱条件下Bragg 光栅的横向受力研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1841-1844.
    [14] 杜雪峰, 潘功配, 曲家惠, 赵新颖, 张旗.  雾化幕障宽波段消光性能研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 445-448.
    [15] 杨利红, 王涛, 韩锦涛, 苏俊宏.  脉冲激光诱导TiO2/SiO2薄膜表面损伤性能实验 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 365-368.
    [16] 陈媛媛, 王志斌, 王召巴.  基于改进蝙蝠算法的红外光谱特征选择 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2715-2721.
    [17] 张乾, 焦宏飞, 程鑫彬, 马彬, 季一勤.  几种紫外薄膜材料的光学及损伤特性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1230-1234.
    [18] 颜家振, 黄婉霞, 李宁.  VO2/TiO2复合薄膜的结构和红外光学性质研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2485-2489.
    [19] 刘士军, 李钱陶, 熊长新, 杨长城.  用于红外光学窗口的多层保护膜 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 185-189.
    [20] 亚楠, 陈秀红, 魏合理.  卷云高度对大气的红外光谱辐射影响的研究 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 1965-1970.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-11
  • 修回日期:  2019-03-21
  • 刊出日期:  2019-07-25

脉冲激光沉积法制备红外光学SiC薄膜特性研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0742003
    作者简介:

    黄国俊(1985-),男,讲师,硕士,主要从事激光沉积功能薄膜方面的研究。Email:314687339@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(61705268)

  • 中图分类号: O484.4

摘要: 采用脉冲激光沉积法在锗基底制备无氢SiC薄膜,研究了激光能量对SiC薄膜显微结构、成分和红外光学性能的影响规律。利用傅里叶红外光谱仪测量了锗基底SiC薄膜样品的红外透射光谱,其在785 cm-1附近有一个强烈Si-C键特征吸收峰,并在红外波数4 000~1 300 cm-1之间具有良好的透过性。通过对透射光谱拟合计算可知:在红外波段2.5~7.7 m之间,SiC薄膜的折射率和消光系数均随着激光能量的增加而增大,折射率大约从2.15上升到2.33,激光能量从400 mJ增加到600 mJ,且当激光能量为400、500 mJ时,消光系数均在10-3量级以内,光学吸收很小。研究表明,SiC薄膜在红外2.5~7.7 m波段是一种优异的光学薄膜材料。

English Abstract

参考文献 (15)

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