基于熱蒸發(fā)方法的硫系薄膜制備與光學性能研究【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電子信息科學與技術電子信息科學與技術基于熱蒸發(fā)方法的硫系薄膜制備與光學性能研究基于熱蒸發(fā)方法的硫系薄膜制備與光學性能研究一、選題的背景與意義自二十世紀七十年代以來，薄膜技術得到突飛猛進的發(fā)展，無論在學術上還是在實際應用中都取得了豐碩的成果。薄膜技術材料已成為當代真空技術和材料科學中最活躍的研究領域。薄膜技術、薄膜材料、表面科學相結合推動了薄膜產品的全方位開發(fā)與應用。作為信息載體，光子替代電子是歷史發(fā)展的必

2、然趨勢。雖然以光纖通信為代表的光子技術在傳輸領域獲得了蓬勃的發(fā)展，獲得了Tbits的傳輸速率，但是光信息處理的核心部分依然依賴著微電子技術。目前電子器件系統(tǒng)及系統(tǒng)的響應時間最快達到ns級，而光子的響應時間可達fs級。光電信號轉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絡的發(fā)展已成了人們的共識。硫屬化合物材料具有優(yōu)異的光電轉換特性。采用納米技術將硫屬化合物材料納米化后，納米粒子的表面效應

3、引起硫屬化合物納米微粒表面原子輸送和構型的變化，同時也引起表面電子能譜的變化，對其光學、電學及非線性光學性質等具有重要影響。隨著硫系玻璃工藝的日趨成熟，硫系薄膜也逐漸引起了人們的關注。目前，國外對硫系非晶薄膜研究較多，也有了較大進展。從制備上看，不但制備方法多，還制作出了金屬摻雜硫系非晶薄膜、摻雜稀土離子的硫系非晶薄膜?！禣pticalExpress》、《OpticalLetter》等刊物近幾年相繼發(fā)表了數(shù)十篇關于硫系薄膜波導制備及其在

4、光器件應用的研究報道。在國內，硫系非晶薄膜的研究才處于起步階段，亟需實現(xiàn)從塊狀小樣品的性能研究到可用于光子芯片的高質量薄膜這一質變過程，從而有效提升我國在未來全光網絡關鍵器件研發(fā)中的競爭力。目前制備出的硫系非晶薄膜組分比較單一且含有As等劇毒物質，應考慮選擇不含As元素的材料成分，避免As元素對環(huán)境的污染，迎合當今環(huán)保材料的發(fā)展理念。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：1基本內容基本內容也可以用難熔金屬制成的升華用專用容器，這時不僅要

5、考慮加熱和支撐，還要考慮被加熱物質放氣時的物質飛濺。應用各種材料，如高熔點氧化物、高溫裂解BN、石墨、難熔金屬等制成的坩堝也可以作為蒸發(fā)器。這時加熱由二種方式，即傳統(tǒng)的電阻加熱法和高頻加熱法，前者依靠纏于坩堝外的電阻絲加熱，而后者用通水的銅制線圈作為加熱的初級感應線圈，它靠在被加熱的物質中或坩堝中感生出的感應電流來實現(xiàn)對蒸發(fā)物質的加熱。顯然，后者要求被加熱物或坩堝由一定的導電性。真空熱蒸發(fā)技術要求較高的真空度，避免空氣分子混入薄膜形成雜

6、質，影響薄膜的質量。另外，由于多組分材料中各組分的熔點不同，在蒸發(fā)過程中蒸氣分子的濃度會隨著蒸發(fā)速率的不同而不同，那么所形成的蒸氣組分會與靶材的組分有一定的差別，進而會導致所沉積的薄膜成分與靶材存在差異，也會使所形成的薄膜不均勻。具體的技術方法以及步驟具體的技術方法以及步驟首先，了解熱蒸發(fā)制備法的基本工作原理，通過熟知熱蒸發(fā)方法的原理及實驗設備，進一步理解整個制備過程。其次，選擇合適的硫系薄膜組分，制定鍍膜工藝參數(shù)（溫度、流量、蒸發(fā)速率