Ge-S玻璃及薄膜光致變化研究.pdf

1、Ge-S體系玻璃/薄膜是一種處于亞穩(wěn)態(tài)長程無序的材料，由于其內(nèi)部存在的各種缺陷和特殊的鍵結(jié)構(gòu)，極易在熱處理、光照、電磁輻射和粒子束轟擊時發(fā)生改變，而導(dǎo)致硫系玻璃材料的性質(zhì)發(fā)生變化。此外，因為其較高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度和較寬的光透過范圍，Ge-S體系玻璃/薄膜在紅外透過、靜電印刷、全息照相以及光開關(guān)等領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用價值，成為目前硫系玻璃研究領(lǐng)域的一個熱點。
　　 本文分別選用GeS4塊體玻璃和GeS6非晶薄膜作為研究對象，分別研

2、究了它們在亞帶隙光輻照條件下的光致變化現(xiàn)象，運(yùn)用X射線衍射、Raman光譜、掃描電子顯微鏡、EDS能譜等對樣品的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，運(yùn)用紫外-可見光譜儀、光學(xué)二階非線性測試儀對樣品輻照前后的光致變化進(jìn)行表征，探討了其發(fā)生機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.利用GeS4玻璃本身的光折變特性，在線性偏振光輻照條件下玻璃誘導(dǎo)實現(xiàn)了光致布拉格反射鏡，并發(fā)現(xiàn)激光功率密度的增加能夠提高光折變響應(yīng)速率；
　　 2.通過線性偏振光對Ge

3、S4玻璃的誘導(dǎo)作用，觀察到了玻璃中光致二階非線性現(xiàn)象的發(fā)生，并用偶極子取向模型進(jìn)行了解釋，初步認(rèn)為玻璃中光致二階非線性與光致各向異性現(xiàn)象的原理基本一致；
　　 3.采用532nm線性偏振光對GeS6薄膜進(jìn)行輻照處理，由于薄膜中孤對電子被激活，導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生，使薄膜吸收增大和光學(xué)帶隙紅移，在GeS6薄膜中觀察到了光致暗化；
　　 4.采用Swanepoel模型對GeS6薄膜的透過譜進(jìn)行研究，證明GeS6薄膜折射率隨光照時間