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Amorphous Ge-Sb-Se-Te chalcogenide films fabrication for potential environmental sensing and nonlinear photonics

Journal of Materiomics 2022年第5期8卷 1009-1019页

作者： tomas halenkovic Marion Baillieul Jan Gutwirth Petr Nemec Virginie Nazabal Department of Graphic Arts and Photophysics Faculty of Chemical TechnologyUniversity of PardubiceStudentska 57353210PardubiceCzech Republic Univ Rennes CNRSISCR(Institut des Sciences Chimiques de Rennes)e UMR 6226F-35000RennesFrance

Quaternary Ge-Sb-Se-Te chalcogenide thin films were fabricated by rf magnetron sputtering from Ge_(19)Sb_(17)Se_(64-x)Te_(x)(x=5,10,15,20)sputtering targets in order to select appropriate compositions for infrared sensor and optical nonlinear *** influence of chemical composition and deposition parameters on the optical properties,structure and wettability was thus *** amorphous thin films seem to be constituted by selenide entities that can include tellurium atoms in variable proportion such as[GeSe_(4-x)Te_(x)]and[SbSe_(3-x)Te_(x)](x=0,1,2)and Ge(Sb)-Ge(Sb)bonds according to Raman *** angle measurements of the thin films showed values of 68e71for water and their surface energies in the range of~36e39 mJ$m-2 seem suitable for surface functionalization required for photonic sensor ***,the maximum nonlinearity at the telecom wavelength with respect to the highest figure of merit value was found for the thin film with composition Ge_(19)Sb_(17)Se56Te8 having nonlinear refractive index of 28×10^(-18) m2·W^(-1).Due to their low optical bandgap energies,they may find their full interest for nonlinear optics in the mid-infrared *** IR transparency in combination with high(non)linear refractive indices make these materials attractive in the field of midIR sensing and optical nonlinear devices.

关键词： Chalcogenide Thin films Glass Amorphous Optical properties NLO Contact angles Sputtering Raman

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