在嵌入SiO_x矩阵中的纳米晶体中,电场诱导的第二和生成

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 非线性光学是非线性光学.

背景情况:

• 增强等离子体化学蒸汽沉积 (PECVD) 用于制造氧 (SiO_x) 薄膜.
• 在1100°C的化过程中,这些薄膜中会形成纳米晶体.
• 非线性光学特性对于先进的光子应用至关重要.

研究的目的:

• 为了研究SiO_x薄膜的非线性光学特性,有和没有纳米晶体.
• 评估和材料组成对第二阶段和第三阶段非线性质的影响.
• 为了确定纳米晶与折射率对观察到的非线性效应的贡献.

主要方法:

• 使用PECVD的SiO_x薄膜的沉积.
• 在1100°C的化处理中形成纳米晶体.
• 在1030nm波长的自由空间电场诱导的第二波 (EFISH) 测量.

主要成果:

• 实现了电压可控制的第二阶非线性 (χ⁽²⁾),与KDP相比.
• 在回火后,观察到第三阶非线性 (χ^{(3) 增加了一次数量级.}
• 在具有最高折射率的电影中,最大化 χ^{3) 达到2.9 × 10-20 m2 V-2.}
• 纳米晶没有显著影响第三阶非线性;反而影响了折射率的增加.

结论:

• 化SiO_x膜表现出显著的非线性光学反应.
• 第三阶非线性因和材料组成,特别是折射率,而大大增强.
• 该研究突出了针对非线性光学应用的定制SiO_x膜的潜力.