用于平面光波導(dǎo)的ge20sb15se65薄膜光敏機理研究【開題報告】

1、畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告通信工程通信工程用于平面光波導(dǎo)的用于平面光波導(dǎo)的Ge20Sb15Se65薄膜光敏機理研究薄膜光敏機理研究一、選題的背景與意義硫系玻璃是指以元素周期表ⅥA族元素S，Se，Te為主并引入一定量的其他元素所形成的玻璃。而硫系薄膜是以硫系玻璃為靶材制備的，自20世紀50年代發(fā)現(xiàn)了它的半導(dǎo)體性質(zhì)以來，硫系薄膜一直是非氧化物材料領(lǐng)域中的研究重點。相對氧化物材料而言，硫系薄膜有較大的質(zhì)量和較弱的鍵強；硫族元素的價電子為

2、S2P4，兩個P電子可以與同類原子或其他種類的原子形成共價鍵，另外兩個P電子為孤對電子，使硫系薄膜具有特殊的電子組態(tài)；硫系薄膜的禁帶寬度一般為1～3eV，比氧化物玻璃(～10eV)窄。由于上述這些特性，對硫系薄膜作為紅外光學材料、光電子材料、半導(dǎo)體材料的研究引起了廣泛重視和興趣。光子代替電子作為信息的載體是歷史發(fā)展的必然趨勢，雖然以光纖通信為代表的光子技術(shù)在傳輸領(lǐng)域獲得了蓬勃的發(fā)展，獲得了Tbits的傳輸速率，但是光信息處理的核心部分依

3、然依賴著微電子技術(shù)。光電信號轉(zhuǎn)換能力的滯后和電子線路速度的限制，成了制約信息傳輸容量的瓶頸。因此，開發(fā)新型光器件以推動全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已成了人們的共識。光器件的開發(fā)關(guān)鍵在于新材料和新技術(shù)的運用，硫系薄膜做為光器件的基質(zhì)材料最重要的就是2個原因，1）非線性高，2）具有獨特的光敏性。利用光致折射率變化的性質(zhì)可以激光直寫光波導(dǎo)，制備表面光柵、集成布拉格光柵和二維光子晶體等集成光學器件。硫系薄膜可以表現(xiàn)出光致現(xiàn)象，包括幾種類型：光結(jié)晶，光聚合，光

4、降解，光收縮，光蒸發(fā)，照片金屬溶解和光致局部原子結(jié)構(gòu)的變化。硫系薄膜表現(xiàn)出強烈的光誘導(dǎo)性能由于其固有的結(jié)構(gòu)靈活的屬性。這通常是因為雙氧族元素原子的共價鍵合擁有的非約束性的孤對電子在光照條件下可以改變共價鍵數(shù)。這些光誘導(dǎo)性能的結(jié)果已經(jīng)被應(yīng)用到包括波導(dǎo)和表面光柵等許多成分的構(gòu)成上面。在硫系薄膜波導(dǎo)中利用它們的光敏性記錄高質(zhì)量光柵的能力為光子器件這些材料提供了另一個優(yōu)點。田中等人使用希爾光柵幾何首次證明了這個觀點。在這之后，布拉格光柵的一部分

5、創(chuàng)作科技已經(jīng)被使用到平面波導(dǎo)。在長，短周期布拉格光柵的成功表明，更多的復(fù)合光柵可被描述為光導(dǎo)。通過硫系有很大的折射率變化可以獲得很好（3）用顯微拉曼光譜儀測試被照射過的點的玻璃結(jié)構(gòu)有什么變化，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件來模擬結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后的曲線，與沒發(fā)生變化之前的曲線做對比，并用理論公式計算光敏機理，從而得出實驗結(jié)論。四、研究的總體安排與進度：2010.11.23–2010.12月末：查閱相關(guān)文獻資料，制定詳細的計劃安排，撰寫開題報告、文獻綜述和

6、進行開題答辯；20101.1月初–2010.1月中：硫系薄膜樣本的制備；2011.2月中–2011.2月底：搭建試驗對薄膜進行激光處理；2011.3月初–2011.3月底：用顯微拉曼光譜儀對被激光處理過的薄膜進行測試，觀察被激光照射過的點的光譜與沒被照射過的點的光譜的差別；2011.4月初–2011.5月中：撰寫畢業(yè)設(shè)計論文、修改及答辯。五、主要參考文獻：[1]林常規(guī)，陶海征，趙修建.GeS二元體系硫系玻璃的微結(jié)構(gòu)及光學性能研究[D].

7、20085:512.[2]程繼健.AsGeSeSn系統(tǒng)透紅外微晶玻璃的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)[N].華東化工學院學報.1982(3):914.[3]周學東，林常規(guī)，陶海征等.70GeS215Ga2S315Ag2S硫系微晶玻璃的制備及其光學、物理性能[N].材料科學與工程學報.總第117期，200927(1):14.[4]王學峰，趙修建，余家國.GeS2Ga2S3CdS硫系玻璃體系的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究[D].20045:850.[5]龔躍球，趙修建