SnS2、Cu2SnS3薄膜的制备和光学非线性研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）SnS2、Cu2SnS3薄膜的制备和光学非线性研究硕士研究生：周鹏指导教师：欧阳秋云副教授企业导师：周明军高级工程师工程领域：光学工程论文主审人：李立副教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）SnS2、Cu2SnS3薄膜的制备和光学非线性研究硕士研究生：周鹏指导教师：欧阳秋云副教授学位级别：工程硕士工程领域：光学工程所在单位：理学院论文提交日期：2018年4月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfort

2、heProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）PreparationandOpticalNonlinearityofSnS2andCu2SnS3thinfilmsCandidate:ZhouPengSupervisor:Prof.OuyangQiuyunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:OpticalEngineeringDateofSubmission:Apr.2018DateofOralExamination:Jun.2018University:Ha

3、rbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有

4、关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日SnS2、Cu2SnS3薄膜的制备和光学非线性研究摘要非线性光学是现代光学中重要的分支，它对于调Q、锁模激光器、超快光开关以及光学器件的研发具有指导性

5、意义。非线性光学材料的性能决定着光学器件的应用方向与质量。随着光学精密化仪器以及光学通讯技术的快速发展，各个方向关键的技术都要基于材料的优异性能，因此对于探索并制备性能优异的非线性光学材料至关重要。SnS2和Cu2SnS3因各自优异的物理和化学性能以及在光学领域的广泛应用，使它们在光电检测器、光电晶体管、太阳能电池和光学非线性方面都有着巨大的潜在应用价值。本论文的主要研究内容如下：1.通过简单、方便、高效的实验方法将SnS2和Cu2SnS3纳米颗粒分别沉积到掺氟的氧化锡（FTO）导电玻璃表面，成功的制备了SnS2/FTO薄膜和Cu2SnS3/FTO薄膜样品。2.利用扫描电子显微镜、原子力显微镜

6、、拉曼散射谱和紫外可见光谱对薄膜样品分别进行表征。表征结果指出，通过化学水浴沉积法，两种纳米颗粒都较为均匀、规则的附着到了FTO表面。SnS2/FTO薄膜和Cu2SnS3/FTO薄膜的厚度分别为750nm和900nm。SnS2和Cu2SnS3纳米颗粒的沉积都明显的提高了FTO导电玻璃的线性吸收性能。3.利用开孔Z-scan技术分别对SnS2/FTO薄膜和Cu2SnS3/FTO薄膜的非线性光学吸收特性进行了实验研究。经过数据的整理、归一化拟合后的结果表明，入射能量的变化范围为10μJ-40μJ时，随着入射能量的增加，两种薄膜体现出不同的光学非线性。SnS2/FTO薄膜的Z-scan结果显示，随着

7、入射能量的增加，其非线性光学吸收特性一直表现为饱和吸收，峰值在焦点附近逐渐上升，最后在高能量水平下趋于平稳。而Cu2SnS3/FTO薄膜在低能量（E=12μJ）时表现为饱和吸收；入射能量增加到16μJ和20μJ时，Cu2SnS3/FTO薄膜处于由饱和吸收向反饱和吸收转变的过程；当入射能量继续增加至27μJ时，薄膜样品的非线性吸收特性完全转变为反饱和吸收。入射能量处于31μJ和35μJ时，薄膜样品表