研究目的
研究铝(Al)掺杂对CdS薄膜结构、形貌、光学及三阶非线性光学(NLO)性能的影响,以应用于光子器件。
研究成果
掺铝硫化镉薄膜表现出增强的三阶非线性光学极化率和光限幅特性,使其成为非线性光学器件和光功率限制应用中有前景的材料。
研究不足
该研究仅限于通过喷雾热解技术制备的掺铝硫化镉薄膜的表征。非线性光学特性是在连续波激光激发下测量的,其结果可能与脉冲激光条件下的情况有所不同。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用喷雾热解技术在350℃下于玻璃基底上制备纯CdS和铝掺杂CdS(Cd1-xAlxS)薄膜。通过XRD、场发射扫描电镜(FESEM)、紫外-可见分光光度计、室温光致发光(RTPL)和Z扫描技术分析其结构、形貌、光学及三阶非线性光学(NLO)特性。
2:样品选择与数据来源:
制备了x=0、0.01、0.05和0.1的Cd1-xAlxS薄膜,对其结构、形貌、光学及NLO特性进行表征。
3:05和1的Cd1-xAlxS薄膜,对其结构、形貌、光学及NLO特性进行表征。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:布鲁克XRD仪、场发射扫描电镜、紫外-可见双光束分光光度计、室温光致发光装置、配备532nm连续波DPSS激光器的Z扫描装置。
4:实验流程与操作步骤:
通过喷雾热解法制备薄膜,采用XRD和FESEM分析结构与形貌特性,紫外-可见分光光度计测定光学特性,RTPL研究缺陷态,Z扫描测量NLO特性。
5:数据分析方法:
使用谢乐公式计算晶粒尺寸,通过光学带隙方程及Z扫描数据标准公式分析NLO参数。
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X-Ray Diffraction
Bruker’s XRD
Bruker
Structural properties analysis
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Field Emission Scanning Electron Microscopy
FESEM
Morphological studies
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UV-visible double-beam spectrophotometer
Optical parameters determination
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Z-scan setup
Third-order NLO properties measurement
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