一种基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法，基于脉冲激光沉积设备，包括以下步骤：在真空条件下，利用激光照射旋转靶材进行预打靶，然后在旋转硅基底上沉积Ge2Sb2Se4Te1薄膜。本发明专利技术是通过脉冲激光沉积制备的新型相变材料Ge2Sb2Se4Te1，保证了合金薄膜中各个元素较为理想的组分比，并通过特定温度特定时间的退火实现了Ge2Sb2Se4Te1在逐渐相变过程中的折射率变化情况，在1550nm处实现了优度值FOM＝5.2，优度值为相变前后折射率的变化与消光系数的变化之比，反映了相变材料的相变性能。对于本发明专利技术提供的基于脉冲激光沉积制备的新型相变材料Ge2Sb2Se4Te1，研究了其相变前后的形貌变化以及晶态情况下的晶格结构，并且分析了相变前后元素化学态度的变化情况，揭示了Ge2Sb2Se4Te1的相变机理。的相变机理。的相变机理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及薄膜沉积
，特别涉及一种基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]光学相变材料(OPCM)是一组独特的材料，因其在相变前后(晶态与非晶态)形成巨大的光学特性反差，在光开关、图像显示、光存储以及全光计算机等领域得到了广泛应用。硫系相变材料相变材料发展至今主要包括了一元基(Te基、Sb基)、二元基(SbTe基、GeTe基)和三元基(GeSbTe基)，Ge2Sb2Te5因其纳秒级的相转变、相变前后的巨大光学常数差异(Δn＞2.5)而受到广泛关注。随着硫系相变材料在光开关、光存储等领域的需求日益增加，对相变材料的相变性能也提出了更高的要求。为了提高相变材料Ge2Sb2Te5的非晶态稳定性以及晶化速度究人员进行了各种掺杂研究。然而除此之外当Ge2Sb2Te5应用到集成光子学器件中时，在1550nm处非晶态和晶态时的消光系数分别高达为0.12和1.49(Stegmaier M,Carlos R,Bhaskaran H,et al.NonvolatileAll...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法，基于脉冲激光沉积设备，其特征在于，包括以下步骤：在真空条件下，利用激光照射旋转靶材进行预打靶，然后在旋转硅基底上沉积Ge2Sb2Se4Te1薄膜。2.如权利要求1所述的基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法，其特征在于，沉积的Ge2Sb2Se4Te1薄膜在1550nm处的相变优度值FOM＝5.2。3.如权利要求1所述的基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法，还包括步骤：通过扫描电镜、透射电镜以及X射线光电子能谱表征薄膜相变的形貌、晶格结构以及Ge、Sb、Se、Te四种元素的化学态含量变化。4.如权利要求1所述的基于脉冲激光沉积的相变薄膜的制备方法，其特征在于，所述真空条件为3*10
‑3Pa...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑分刚，汪成根，袁伟，张桂菊，
申请(专利权)人：上海交大平湖智能光电研究院，
类型：发明
国别省市：