DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2019.46.7-21

Вплив лазерного випромінювання на структуру та оптичні властивості аморфних плівок системи миш’як–сурма–сірка

В. М. Рубіш, М. О. Дуркот, А. А. Крючин, Л. І. Макар, О. А. Микайло, М. М. Поп, Т. І. Ясінко, Р. М. Голомб, С. О. Костюкевич, К. В. Костюкевич, П. Є. Шепелявий

Анотація


Наведені результати досліджень структури і спектрів пропускання плівок системи As-Sb-S з вмістом сурми до 12 ат.%, впливу на них лазерного опромінення, умов формування рельєфних зображень з шириною елементів 0.15-0.70 мкм на поверхні дисків-оригіналів з неорганічним фоторезистом As36Sb4S60. Встановлена наногете-рогенна будова стекол і плівок та визначені їх оптичні характеристики – ширина псевдозабороненої зони Eg та показника заломлення n. Показано, що збільшення вмісту Sb у складі плівок та лазерне опромінення призводять до зсуву краю поглинання у довгохвильову ділянку спектру (Eg зменшується, а n зростає) Максимальні зміни оптичних характеристик виявлені для плівок з вмістом сурми 4 ат.%. Зміни оптичних параметрів плівок викликані фотоструктурними перетвореннями, що відбуваються в них при опроміненні.


Ключові слова


Халькогенідні плівки; Спектри пропускання; Оптичні характеристики; Раманівські спектри; Фотоструктурні перетворення

Повний текст:

PDF

Посилання


Semak, D.I., Rizak, V.M., Rizak, I.M. (1999), «Photothermostructural Transformations of Chalcogenides» [«Fototermostrukturni peretvorennia khalkohenidiv»], Zakarpattya Publ., Uzhgorod, 392 p.

Stronski, A.V., Vlcek, M., Sklenar, A., Shepeljavi, P.E. Kostyukevich, S.A. Wagner, T. (2000), «Application of As40S60−xSex layers for high-effciency grating production», J. Non. Cryst. Solids. – 2000. – V. 266–269. – P. 973–978.

Kostyukevich, S.A., Shepeliavyi, P.E., Moskalenko, N.L. et al. (2001), «Study of mastering the compactdisks based on inorganic photoresists» [«Issledovanie protsessa masterinha kompakt-diskov na neorhanicheskikh fotorezistakh»], Data Recording, Storage & Processing, V.3, No.4, pp.5-11.

Teteris, J. (2002), «Holographic recording in amorphous chalcogenide semiconductor thin films», J. Optoelectron. Adv. Mater, V. 4, N.3, pp. 687–697.

Kostyukevich, S.A., Shepelyavy, P.E., Svechnikov, S.V. et al. (2002), «Formatiom of diffraction optical elements by using inorganic laser lithography» [«Formuvannia dyfraktsiinykh optychnykh elementiv iz vykorystanniam neorhanichnoi lazernoi litohrafii»] Data Recording, Storage & Processing, V.4, No.3, pp. 3-14.

Teteris, J., Reinfelde, M. (2003), «Application of amorphous chalcogenide semiconductor thin films in optical recording technologies», J. Optoelectron. Adv. Mater., V.5, pp. 1355-1360.

Kostyukevich, S.A., Morozovska, G.M., Minko, V.I. , Shepeliavyi,P.E., Kudryavtsev, A.A., Rubish, V.M., Rubish,V.V., Tverdokhleb,I.V., Kostiukevych1, A.S., Dyrda, S.V., (2004), «Recording the highly efficient diffraction grating by using He-Cd laser», Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, V.7, No.4, pp. 446-451.

Petrov, V.V., Kryuchin, A.A., Kostyukevich, S.A., Rubish V.M. (2007), «Inorganic Photolitography » [«Neorhanichna fotolitohrafiia»], Institute of Metal Physics, NAS of Ukraine, Kyiv, 195 р.

Venger, E.F., Melnichuk, A.V., Stronsky, A.V., (2007), «Photostimulated Process in Semiconductors and Their Practical Application. Chalcogenide Vitreous» [«Fotostimulirovannye protsessy v khalkohenidnykh stekloobraznykh poluprovodnikakh i ikh prakticheskoe primenenie »], Akademperiodika Publ., Kyiv, 283 p.

Rubish, V.M., Trunov, M.L., Lytvyn, P.M. et al. (2010), «Direct method of the surface relief gratings formation in films of chalcogenide glasses» [«Priamyi metod formuvannia poverkhnevykh reliefnykh hratok u plivkakh khalkohenidnykh stekol»], Data Recording, Storage & Processing, V.12, No.2, pp.43-51.

Eggleton, B.J., Davies, B.L., Richardson, K. (2011), «Chalcogenide photonics», Nature photonics, V.5, pp.141-148.

Petrov, V.V., Kryuchin, A.A., Rubish, V.M. (2012), «Materials for Perspective Optoelectronic Devices» [«Materialy perspektivnykh optoelektronnykh ustrojstv»], Naukova dunka-Verlag, Kiev, 336 р.

Indutnyi, I.Z., Kryuchin, A.A., Borodin, Yu.A. et al. (2013), «Optical recording of microand nano-sized relief structures on Ge-Se inorganic resists» [«Opticheskaja zapis mikro i nanorazmernykh relefnykh struktur na neorhanicheskikh rezistakh Ge-Se»], Data Recording, Storage & Processing , V.15, No.4, pp.3-12.

Petrov, V.V., Kryuchin, A.A., Kunitsky, Yu.A. et. al. (2015), «Methods of nanolithograrhy» [«Metody nanolitohrafii»], Naukowa dumka. Verlag, Kyiv, 262 р.

Rubish, V.M., Gera, E.V., Pop, M.M., Maryan, V.M., Kostyukevych, S.O., Moskalenko, N.L., Semak, D.G., Kostyukevych, K.V., Kryuchin, A.A., Petrov V.V. (2009), «Photothermoinduced changes of transmission spectra of As40−xSbxS60 amorphous layers», hrefhttps: //doi.org/10.15407/spqeo12.03.251 Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, V.12, No.3, pp. 251–254.

Rubish, V.M., Pop, M.M., Mykaylo, O.A., Kryuchyn, A.A., Maryan, V.M., Durkot, M.O., Yasinko, T.I., Kostyukevich, S.O., Kostyukevich K.V., (2017), «Laser-induced changes in the optical characteristics of amorphous films of the As-Sb-S system», Scientific Herald of Uzhhorod University Physics series, No. 42, pp.14–26.

Petkov, K. (2002), «Compositional dependence of the photoinduced phenomena in thin chalcogenide films», J. Optoelectron. Adv. Mater., V.4, No. 3, pp. 611-629.

Swanepoul, R. (1983), «Determination of the thickness and optical constants of amorphous silicon», J. Phys. E: Sci. Instrum., V.16, pp.1214-1222.

Shpotyuk, O.I., Savitsky, I.V. (1989), «Thermal Radiation Effects in Glassy Semiconductors of As2S3–Sb2S3 system» [«Radiatsiono-termicheskie effekty v stekloobraznykh poluprovodnikakh sistemy As2S3–Sb2S3»], Ukr. Phys. J., V.34, No.6, pp.894-898.

Shpotyuk, O.I., Shwarts, K.K., Kornelyuk, V.N. et.al (1991), «Destruction Polymerization Transformations in Chalcogenide Vitreous» [«Destruktsionno-polimerizatsionnye prevrashchenia v khalkohenidnykh stekloobraznykh poluprovodnikakh»], Semiconductors. Institute of Physics, Latvian AS Publ., Riga, 105 p.

Balitska V.O., Shpotyuk O.I. (1998), «Radiation-induced structural transformations in vitreous chalcogenide semiconductors», J. Non-Cryst. Solids., V. 227-230, pp.723-727.

Shpotyuk O.I., Filipecki. J. (2003), «Free volume in vitreous chalcogenide semiconductors: possibilities of positron annihilation lifetime study», Wydawnictwo WSP Czestochowa, 114 р.

Balitska V., Shpotyuk Y., Filipecki J., Shpotyuk O. (2010), «Radiation-induced defects in As-Sb-S glass», IOP Conf. Series: Mat. Science and Engineering, V.15, pp. 012054, (1-6).

Turyanitsa I.D., Vodop’yanov L.K., Rubish V.M., Kengerlinskii, L.Yu., Dobosh, M.V. (1986), «Raman spectra and dielectric properties of glasses of the Sb-S-I system», J. Appl. Spectroscopy, V.44, Iss.5, pp. 501-504.

Kato M., Onari S., Arai T. (1983), «Far infrared and Raman spectra in (As2S3)100−x(Sb2S3)x glasses», Jap. J. Appl. Phys., V.22, No.9, pp. 1382-1387.

El Idrissi Raghni M.A., Lippens P.E., Olivier-Fourcade J., Jumas J.C. (1995), «Local structure of glasses in the As−2S3-Sb2S3 system», J. Non-Cryst. Solids., V.192&193, pp.191-194.

Rubish, V.M., Rubish, V.V., Leonov, D.S. et al. (2004), «Features of the structure and structural transformations in chalcogenide glassy semiconductors» [«Osoblyvosti struktury i strukturnykh peretvoren v khalkohenidnykh sklopodibnykh napivprovidnykakh»], Nanosystems, nanomaterials, nanotechnologies, V.2, No.2, pp.417–440.

Kostyukevich S.A., Shepeliavyi P.E., Morozovska G.M., (2005), «Information recording in thin layers of chalcogenide semiconductors based on photoinduced transformations», [«Zapis informatsii v tonkih sloyah halkogenidnyih poluprovodnikov, osnovannaya na fotoindutsirovannyih preobrazovaniyah»], J. Opt. Technology, V.72, No.5, pp. 76–80.

Kostyukevych S.A., Kryuchyn A.A., Morozovska A.N., Petrov, V.V., Shepeliavyi, P.E., Kostyukevich, E.V., Tverdokhleb, I.V. (2005), «Investigation of the Process for Manufacturing Optoelectronic Devices Using Non-Organic Photoresists», Proc. of SPIE, V. 5713, pp.43–53.

Kryuchyn A.A., Petrov V.V., Rubish V.M. Trunov, M.L., Lytvyn, P.M., Kostyukevich, S.A. (2018), «Formation of Nanoscale Structures on Chalcogenide Films», Physica status solidi. B., V.255, No. 6, pp. 1700405 (1-5).


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

ISSN: 2415-8038 (Print).