اثر پوشش دهی چند لایه ای بر خواص نوری لایه های نازک شیشه کالکوژناید Ga۱As۳۹S۶۰ آلاییده با عنصر Er به روش پوشش دهی چرخشی

در این تحقیق لایه های نازک شیشه کالکوژناید Ga۱As۳۹S۶۰ آلاییده با %۱ اتمی اربیوم به روش پوشش دهی چرخشی چندلایه ای لایه نشانی شدند. شیشه ی اولیه در آمپول های کوارتزی و با استفاده از روش مرسوم ذوب از عناصر اولیه ( دمای ۶۵۰ °C و مدت (۱۵ hr در کوره نوسانی و کوئنچ تهیه شدند. برای تهیه ی فیلم ها از حلال پروپیل آمین (PA) استفاده شد. در هر مرحله از لایه نشانی ۲۰۰۰ rpm) به مدت (۹۰s، لایه ی قبلی پس از عملیات حرارتی در دو مرحله در دمای ۶۰ °C تحت اتمسفر خلاء و دمای ۱۵۰ °C تحت اتمسفر نیتروژن، به عنوان زیرلایه ی لایه ی بعدی مورد استفاده قرار گرفت و شرایط لایه نشانی برای لایه های بعدی نیز به همین منوال ادامه یافت. از بین ۴ غلظت اولیه (۰/۱۳-۰/۳۴ gr/ml)، غلظت ۰/۲ gr/ml به عنوان غلظت بهینه برای لایه نشانی چند مرحله ای انتخاب شد. میزان عبور لایه ها در محدوده UV-Vis با افزایش تعداد لایه ها کاهش یافت و لبه جذب به طول موج های بلندتر انتقال یافت. با استفاده از روش Swanepoel ضریب شکست و ضخامت لایه ها به ترتیب در محدوده ی -۲/۱۹ ۱/۹۱ و ۴۵۰ -۱۷۴۰ nm محاسبه شدند. با استفاده از آنالیز FTIR مشاهده شد که با افزایش تعداد لایه ها، میزان حلال باقی مانده در فیلم افزایش یافت اما در کمترین حالت بالای %۹۳ عبور از خود نشان داد. با استفاده از برون یابی تائوک، گاف انرژی نوری در محدوده ۲/۱۸-۲/۳۴ ev محاسبه شد. لایه ها در طول موج ۱۵۵۰ nm از خود نشر فوتولومینسانس نشان دادند. با استفاده از تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) مشاهده شد که زبری سطح با افزایش تعداد لایه ها از ۳/۶ nm به ۰/۷۸ کاهش یافته است. تصاویر میکروسکوپ اکترونی روبشی (SEM) نشان دهنده ی همگنی لایه ها و عدم وجود سطح مشترک در بین لایه ها بود.

Keywords:

لایه نازک , کالکوژناید , پوشش دهی چرخشی , پوشش دهی چندلایه ای , خواص نوری