خواص نوري لايه هاي نازك شيشه كالكوژنايد Ga1As39S60 آلاييده با عنصر Er به روش پوشش دهي چرخشي

لايه نشاني چرخشي شيشه هاي كالكوژنايد، روشي مقرون به صرفه و منعطف براي ساخت لايه هاي نازك مورد استفاده در حوزه فوتونيك است. در اين تحقيق لايه هاي نازك شيشه كالكوژنايد Ga1As39S60 آلاييده با 1% اتمي Er به روش پوشش دهي چرخشي لايه نشاني شدند. شيشه ي اوليه در آمپول هاي كوارتزي و با استفاده از روش مرسوم ذوب از عناصر اوليه (دماي C° 650 و مدت 15hr) در كوره نوساني و كوئنچ تهيه شدند. براي تهيه ي فيلم ها از دو حلال اتيلن دي آمين (EDA) و پروپيل آمين (PA) استفاده شد. از لام هاي شيشه اي (ضريب شكست 1.51) به عنوان زيرلايه استفاده شد. لايه ها پس از پوشش دهي چرخشي (rpm 2000 به مدت s90) در دو مرحله در دماي C° 60 تحت اتمسفر خلاء و دماي C° 150 تحت اتمسفر نيتروژن عمليات حرارتي شدند. خواص نوري لايه ها با استفاده از آناليز UV-Vis و FTIR بررسي شدند. در نتايج UV-Vis، ميزان عبور و لبه ي جذب طول موج كوتاه در لايه ي تهيه شده از حلال PA به ترتيب بيشتر و كمتر از لايه ي تهيه شده از حلال EDA بود. با استفاده از روش Swanepoel ضريب شكست و ضخامت لايه ها به ترتيب در محدوده ي 2.19-1.96 و nm 543-495 محاسبه شدند. با استفاده از برون يابي تائوك، گاف انرژي نوري در محدوده ev 2.34-2.16 محاسبه شد. نتايج FTIR بيانگر ميزان حلال EDA باقي مانده بالاتري نسبت به PA است. نشر فوتولومينسانس در لايه هاي تهيه شده از حلال PA بالاتر بود. طيف RAMAN و نتايج نقشه ي توزيع عناصر در EDS نيز بيانگر پخش يكنواخت Er در شبكه ي شيشه بود و اثري از خوشه اي شدن Er در ساختار مشاهده نشد. با استفاده از تصاوير ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM)، زبري سطح 3.3-3.5 nm به دست آمد.