一种非线性反饱和吸收CuAlO2薄膜制备方法与流程

一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法
技术领域
1.本发明涉及非线性光学技术领域，特别涉及一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法。


背景技术：

2.非线性光学是现代光学中的一个分支，研究的是材料在强相干光作用下的光学性质的改变及应用。过去的几十年，经过科学家们的不懈努力，在非线性光学领域，科学界取得了两项重大的突破：其一是发现飞秒激光器与介质作用后产生了许多独特的性质，如热效应小、作用区域小、空间选择性等，这些特性在超精细加工领域有着重要的应用价值；其二是利用新型光学非线性晶体制作了在宽广波长范围内可调谐的连续或皮秒脉冲光学参量振荡器和光学参量放大器。
3.反饱和吸收是一种典型的非线性光学现象，具体表现为介质的吸收系数随光强的增加而增加的现象。处于低能态的电子被激发后会向高能态跃迁，当激发态的吸收截面大于基态的吸收截面时，则表现为反饱和吸收。反饱和吸收可以用作吸收型光开关或吸收型光双稳器件。


技术实现要素：

4.为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，包括以下步骤：
6.a.将基片放置在镀膜夹具中；
7.b.在真空环境下，利用磁控溅射法在基片表面沉积cualo2薄膜，通过控制溅射过程中的氧气分压比例和薄膜厚度，获得一种具有非线性反饱和吸收的 cualo2薄膜。
8.优选的技术方案为：所述步骤a中，所述基片放置在镀膜夹具中之前，依次经过超声清洗和干燥处理。
9.优选的技术方案为：所述超声清洗包括依次经丙酮、酒精和去离子水的超声清洗。
10.优选的技术方案为：所述的丙酮、酒精和去离子水超声清洗，每次清洗时间为15min。
11.优选的技术方案为：所述步骤a中，所述基片为石英或玻璃或晶体或硅片。
12.优选的技术方案为：所述步骤b中，所述真空环境为真空度优于5
×
10
‑4pa 的环境条件。
13.优选的技术方案为：所述步骤b中，所述溅射用的靶材为铜铝合金靶材。
14.优选的技术方案为：所述铜铝合金靶材中，铜铝比例为1:1。
15.优选的技术方案为：所述步骤b中，所述氧气分压比例为10％
‑
70％。
16.优选的技术方案为：所述步骤b中，所述cualo2薄膜厚度为20
‑
300nm。
17.由于上述技术方案运用，本发明具有的有益效果为：
18.根据本发明所涉及的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜的制备方法，利用磁控溅射法沉积cualo2薄膜，通过优化薄膜沉积的工艺参数获得非线性光学特性，其在吸收型关开关或吸收型光双稳器件中有着重要的应用。
19.另外，本发明关于一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜的制备方法操作简单，制备周期短，成本低，效果显著。
附图说明
20.图1为本发明实施例中用来表征cualo2薄膜的非线性光学特性的z扫描图图。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
22.为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。
23.实施例：
24.一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，采用磁控反应溅射法，基片依次经过丙酮、酒精和去离子水分别超声清洗15min后，放置在磁控溅射系统的镀膜夹具中；将铜铝靶材(铜铝比例1:1)固定；待磁控溅射系统真空度优于 5
×
10
‑4pa时，通过控制控制氧气分压比例为10％
‑
70％范围内，在基片上沉积厚度为20
‑
300nm的cualo2薄膜，最终得到一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜。
25.如图1所示，为本发明实施例中用来表征cualo2薄膜的非线性光学特性的z 扫描图。可知，所有在工艺参数范围内沉积的薄膜都表现为反饱和吸收的光学特性。
26.所以，本发明具有以下优点：
27.本发明提供的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜的制备方法，利用磁控溅射法沉积cualo2层，通过优化薄膜沉积的工艺参数获得非线性光学特性，其在吸收型关开关或吸收型光双稳器件中有着重要的应用。
28.另外，本发明关于一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜的制备方法操作简单，制备周期短，成本低，效果显著。
29.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。


技术特征：
1.一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将基片放置在镀膜夹具中；b.在真空环境下，利用磁控溅射法在基片表面沉积cualo2薄膜，通过控制溅射过程中的氧气分压比例和薄膜厚度，获得一种具有非线性反饱和吸收的cualo2薄膜。2.根据权利要求1所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤a中，所述基片放置在镀膜夹具中之前，依次经过超声清洗和干燥处理。3.根据权利要求2所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述超声清洗包括依次经丙酮、酒精和去离子水的超声清洗。4.根据权利要求3所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述的丙酮、酒精和去离子水超声清洗，每次清洗时间为15min。5.根据权利要求1所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤a中，所述基片为石英或玻璃或晶体或硅片。6.根据权利要求1所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述真空环境为真空度优于5
×
10
‑4pa的环境条件。7.根据权利要求1所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述溅射用的靶材为铜铝合金靶材。8.根据权利要求7所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述铜铝合金靶材中，铜铝比例为1:1。9.根据权利要求1所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述氧气分压比例为10％
‑
70％。10.根据权利要求1所述的一种非线性反饱和吸收cualo2薄膜制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述cualo2薄膜厚度为20
‑
300nm。

技术总结
本发明公开了一种非线性反饱和吸收CuAlO2薄膜制备方法，该发明属于薄膜非线性光学技术领域。该发明采用磁控反应薄膜沉积技术，通过控制薄膜沉积参数实现CuAlO2薄膜非线性反饱和吸收的效果，具体是指将洁净的基片放置在镀膜夹具后，利用磁控溅射法沉积CuAlO2薄膜，控制薄膜沉积过程中氧分压比例在10％


技术研发人员：黄建兵 潘亚雷
受保护的技术使用者：苏州领锐源奕光电科技有限公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2021/11/8