电化学沉积法制备sms全息记录光学薄膜

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1、电化学沉积法制备SmS全息记录光学薄膜摘要由于SmS具有半导体相一金属相的可逆转变特性，其可用于全息记录、光学数字开关和微压敏元件等。引发SmS发生相变可通过加压、热处理、激光引发和表面摩擦等方法。相比于溅射法、反应性蒸镀法、脉冲激光沉积法和MOCVD法等沉积方法，电化学法制备薄膜具有设备简单，成本较低，工艺过程简单且容易控制等优点。本课题探索了SmS粉体的是化学合成工艺，在此基础上，提出了电化学沉积SInS薄膜的新思路，研究了SmS薄膜的合成工艺一结构一性能的关系。以SmCl3"6H20和硫代乙酰胺为主要原料采用化学沉淀法制备了比较纯净的Sm

2、S粉体，研究了n(S)：n(sm)的摩尔比、pH值和热处理温度对粉体相组成的影响。结果表明：在n(S)：n(Sm)=10：1，pH=1．75，氨水浓度o．1mol／L，在m气气氛保护下550。C热处理温度时，可以制备出相对纯净的SmS粉体。采用SmCl3'6H20和Na2S203"5H20为主要原料探索了LSS法制备SmS粉体的工艺。结果表明：采用LSS法很难获得单一物相的SmS粉体，粉体中易形成Sm2S3、Sm(N2I-h)6(C104)3等杂质。以SmCl3"6H20和NaES203"5H20为主要原料采用电化学沉积法分别在单晶硅片000)

3、署nITO导电玻璃上沉积了SmS薄膜。系统地研究了n(Sm)：n(S)、溶液的pH值、热处理温度、沉积电流、电压等工艺因素对于薄膜的物相、显微结构和光学性能的影响。结果表明n(Sm)：n(S)、溶液的pH值、热处理温度、沉积电流、电压等工艺因素对薄膜的相组成具有十分明显的影响，随着n(Sm)：n(S)和pH值的减小，薄膜中的杂质相越多。热处理温度越高，薄膜的结晶程度越好。并采用XRD、AFM和SEM对薄膜进行了表征。结果表明：采用Si(100)为基板时，在n(Sm)：n(S)--1：4，控制溶液pH值为4．50以及沉积1h的条件下，可制备出约7

4、0nm厚单一晶相且表面比较平整的SrnS薄膜，薄膜具有(331)方向的取向性。采用ITO导电玻璃为基板时，发现当n(S)：n(sm)=4：l，pH=3，沉积电流为3mA，热处理温度为200。c时制备的薄膜为单一SmS相的薄膜；通过紫外分光光度计测定了其光学性质，紫外光谱测试表明所制备的SmS薄膜具有290．300nm的紫外吸收特性，薄膜的禁带宽度约为3．46eV。和恒电流沉积相比，恒压沉积工艺更容易获得结晶程度好的薄膜。经过400。C热处理后，薄膜的禁带宽度变大。薄膜的禁带宽度随着沉积电压的增加而变大，发现电压在25．100V变化时，其禁带宽度

5、在2．58．2．81eV之间变化。关键词：电化学法，硫化钐，光学薄膜，X．射线衍射IfFABIUCATIONoFSAMAIUUMSU姗DEHOLOGRAPHICRECORDINGO门ICALTHINFILMSBYANELECTRoCHEMICALPROCESSAbstractForSmShasthepropertyofphasetransitionfromsemiconductingphasetometallicphaseSmS，itcanbeusedinthefieldholographicrecording，opticaldigitalsw

6、itchingandpressuresensingdevicesetc．TherearemanywaystocausethephasetransitionofSmSthinfilms，suchasexertingpressure，heat—treatment，laserinducingandsurfacefrictionetc．Comparedwiththedepositionmethodssuchassputtering，reactiveevaporation，laserablationmethodandMOCVDmethod，Electro

7、chemicaldepositionmethodhasmanymeritssuchassimpleepuipment，lowcostsandeasytocontrolthereactiveprocessetc．ThetechnologytoprepareSmSpowderbywetchemicalmethodwasexploredinthisarticle，andanewideatodepositeSmSthinfilmbyelectrochemicalmethodWaspresented，andtherelationofsynthesiste

8、chnology、structureandperformancewasinvestigated．TherelativepureSmSpowderWas