Elektroabscheidung von einheitlicher Dicke Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Und As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Chalkogenidglases Films

Spencer Novak; Pao-Tai Lin; Cheng Li; Nikolay Borodinov; Zhaohong Han; Corentin Monmeyran; Neil Patel; Qingyang Du; Marcin Malinowski; Sasan Fathpour; Chatdanai Lumdee; Chi Xu; Pieter G. Kik; Weiwei Deng; Juejun Hu; Anuradha Agarwal; Igor Luzinov; Kathleen Richardson

doi:10.3791/54379

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Methodenartikel

Elektroabscheidung von einheitlicher Dicke Ge

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DOI:

10.3791/54379

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19. August 2016

Spencer Novak¹ , Pao-Tai Lin²^,³ , Cheng Li⁴ , Nikolay Borodinov¹ , Zhaohong Han⁵ , Corentin Monmeyran⁵ , Neil Patel⁵ , Qingyang Du⁵ , Marcin Malinowski⁴ , Sasan Fathpour⁴ , Chatdanai Lumdee⁴ , Chi Xu⁴ , Pieter G. Kik⁴ , Weiwei Deng⁶ , Juejun Hu⁷ , Anuradha Agarwal⁷ , Igor Luzinov¹ , Kathleen Richardson⁴

¹Department of Materials Science and Engineering, Clemson University, ²Department of Materials Science and Engineering, Texas A&M University, ³Department of Electrical and Computer Engineering, Texas A&M University, ⁴College of Optics and Photonics, Center for Research and Education in Optics and Lasers (CREOL), University of Central Florida, ⁵Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, ⁶Department of Mechanical Engineering, Virginia Polytechnic Institute, ⁷Microphotonics Center, Massachusetts Institute of Technology

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Ein Verfahren zur Abscheidung von Chalkogenid-Glasfilmen mit gleichmäßiger Dicke wird unter Verwendung der computergesteuerten Bewegung eines Eindüsen-Elektrosprays demonstriert.

Zusammenfassung

Lösungsbasierte Elektrosprüh Filmabscheidung, die mit einer kontinuierlichen kompatibel ist, Rolle-zu-Rolle-Verarbeitung wird auf Chalkogenidgläser aufgetragen. Zwei Chalcogenid - Zusammensetzungen werden gezeigt: Ge ₂₃ Sb ₇ S ₇₀ und As ₄₀ S _60, die beide in großem Umfang für planare mittleren Infrarot (mid-IR) mikrophoto Geräte untersucht worden. Bei diesem Ansatz werden einheitliche Dicke Folien, die durch die Verwendung von CNC-gesteuerten (CNC) Bewegung hergestellt. Chalkogenidglas (CHG) durch eine einzelne Düse entlang eines Serpentinenpfad über das Substrat geschrieben. Filme wurden zwischen 100 ° C und 200 ° C unter Vakuum zu einer Reihe von Wärmebehandlungen unterzogen, um restliches Lösungsmittel auszutreiben und die Filme zu verdichten. Basierend auf Übertragung Fourier-Infrarot-Spektroskopie (FTIR) transformieren und Rauheitsmessung Oberfläche wurden beide Mittel gefunden, für die Herstellung von planaren Vorrichtungen geeignet sein im mittleren IR-Bereich arbeitet. Das restliche LösungsmittelEntfernung wurde gefunden viel schneller für die As ₄₀ S ₆₀ Film zu sein im Vergleich zu Ge ₂₃ Sb ₇ S _70. Basierend auf den Vorteilen der Elektrosprüh wird direkten Drucken eines Gradienten Brechungsindex (GRIN) mid-IR transparenten Beschichtung vorgesehen, die Differenz im Brechungsindex der beiden Zusammensetzungen in dieser Studie gegeben.

Einleitung

Chalcogenidgläser (CHGS) sind bekannt für ihre breiten Infrarot - Übertragung und Ansprechbarkeit auf einheitliche Dicke, Decke Filmabscheidung ^1-3. On-Chip - Wellenleiter - Resonatoren, und anderen optischen Komponenten können dann aus diesem Film durch Lithographietechniken gebildet werden, und dann anschließende Polymerbeschichtung mikrophotoVorrichtungen ^4-5 herzustellen. Eine wichtige Anwendung , die wir suchen , zu entwickeln , ist klein, preiswert, hochempfindliche chemische Sensorvorrichtungen im mittleren IR - Betrieb, in dem viele organische Spezies haben optische Signaturen ^6. Mikrophotochemische Sensoren können in rauen Um....