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掺铒富硅氧化硅薄膜光学性能研究
掺铒富硅氧化硅薄膜光学性能研究
摘要：
随着光通信、储存以及加工技术的飞速发展，探索新型材料在光学领域的应用变得愈发重要。氧化硅是一种常用的材料，其在光学器件方面具有很高的潜力。本文通过掺入铒元素来改善氧化硅的光学性能，并重点研究了掺铒富硅氧化硅薄膜的光学性能。
引言：
氧化硅是一种无机非金属材料，具有良好的光学和电学性能，被广泛应用于光学涂层、光通信设备等领域。然而，传统的氧化硅薄膜在特定光谱范围内存在较大的吸收损耗，限制了其在一些高性能器件中的应用。为了解决这个问题，研究人员开始探索使用掺杂元素来改善氧化硅的光学性能。铒元素被发现可以有效地改善氧化硅的光学性能，因此被广泛应用于氧化硅薄膜的研究。
实验方法：
本研究利用射频磁控溅射技术制备了一系列掺铒富硅氧化硅薄膜样品。首先，通过掺入不同浓度的铒元素来改变样品的成分，然后将样品放置在真空室中，利用射频磁控溅射技术将硅和铒原料共溅射在衬底上，形成薄膜。制备完成后，利用X射线衍射仪对薄膜进行结构表征，并利用紫外-可见分光光度计研究其透过率和吸收率。
结果与讨论：
通过X射线衍射仪的测量结果显示，所制备的掺铒富硅氧化硅薄膜具有良好的结晶性，并且无明显的杂质相存在。随着铒元素浓度的增加，薄膜的晶粒尺寸呈现出一定的增加趋势。利用紫外-可见分光光度计的测试结果显示，随着铒元素浓度的增加，薄膜的透过率逐渐降低，而吸收率则逐渐增加。这表明铒元素的掺入会导致薄膜对特定波段的光吸收能力增强，从而改善其光学性能。
结论：
本研究成功地制备了一系列掺铒富硅氧化硅薄膜，并研究了其光学性能。结果表明，掺铒富硅氧化硅薄膜具有良好的结晶性，并且铒元素的掺入可以显著改善薄膜的光学性能。随着铒元素浓度的增加，薄膜的吸收率逐渐增加，透过率逐渐降低。这些结果为进一步研究和应用掺铒富硅氧化硅薄膜提供了重要参考。
参考文献：
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2.Teng,R.,etal.(2018).Luminescenceandenergytransferinerbium-dopedsiliconrichsilicathinfilms.JournalofAppliedPhysics,124(8),083105.
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