研究目的
采用脉冲激光沉积（PLD）方法，在室温下于显微镜载玻片玻璃基底上制备氧化锌（ZnO）薄膜，并研究其非线性光学特性。
研究成果
该研究成功利用脉冲激光沉积法（PLD）在室温下于显微镜载玻片玻璃基底上制备出ZnO薄膜。这些薄膜呈现均匀光滑的结构，具有多晶ZnO结构。薄膜在可见光区域具有透明性，可作为光伏器件中的透明层使用。通过z扫描方法研究了薄膜的非线性光学特性，发现在强红外飞秒激光照射下表现出可饱和吸收和自散焦特性。
研究不足
该研究在室温下进行，未探究基底加热对薄膜性能的影响。研究还聚焦于特定范围的氧气背景气压值。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用脉冲激光沉积（PLD）技术在室温下于显微镜载玻片玻璃基底上制备ZnO薄膜。PLD系统包含真空腔室、旋转样品与基底支架、光学厚度测量系统、红外温度测量系统及纳秒激光系统。
2：样品选择与数据来源：
以显微镜载玻片作为基底，采用纯度99.99%的ZnO溅射靶材进行沉积，反应气体为氧气。
3：99%的ZnO溅射靶材进行沉积，反应气体为氧气。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：PLD腔室（DUO20M/HiPace700，德国普发真空）、激光系统（Minilite II，美国相干公司）、红外非接触式温度计（3MH1-CF3，土耳其Optris）、反射率测量系统（MProbe In-Situ，美国Semiconsoft）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）仪、紫外-可见分光光度计（V-670，日本Jasco公司）、z扫描系统。
4：实验流程与操作步骤：
沉积前将真空腔室抽至~10^-8 mbar，沉积过程在约1.3×10^-1 mbar氧气背景气压下进行。薄膜厚度通过反射率测量推算，并采用轮廓仪与AFM测量结果进行交叉验证。
5：3×10^-1 mbar氧气背景气压下进行。薄膜厚度通过反射率测量推算，并采用轮廓仪与AFM测量结果进行交叉验证。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用XRD研究薄膜结晶性，通过拟合软件测量薄膜厚度并与轮廓仪、AFM结果交叉验证。线性光学特性由紫外-可见分光光度计测定，非线性光学特性通过z扫描法获取。
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Infrared non-contact thermometer
3MH1-CF3
Optris
Temperature measurement during the deposition process
-
UV-VIS Spectrometer
V-670
Jasco Corp.
Measurement of linear optical properties
-
PLD chamber
DUO20M/HiPace700
Pfeiffer Vacuum
Vacuum chamber for pulsed laser deposition
-
Laser system
Minilite II
Continuum
Nanosecond laser system for PLD
-
Reflectance measurement system
MProbe In-Situ
Semiconsoft
Thickness measurement of deposited films
-
ZnO sputter target
Beijing Goodwill Metal
Target material for PLD
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