海报-墙报-学术会议
436602 Ga 6Sb 34S 60 4.083 230 3 Ga 8Sb 32S 60 4.082 239 4 Ga 10Sb 30S 60 4.038 244 5 Ga 12Sb 28S 60
4.019
265
采用排水失重法(利用阿基米德原理)来测量玻璃样品的密度,其
精度为±0.001g/cm 3。
Wavelength (nm)
图(αh ω)^2 (e v ·c m -1)^2
hω (eV)
(αh ω)^(1/2 (e V /c m )^(1/2)
hω (eV)
图 3 (a)玻璃样品(α·hω)2与h ω的关系(插图为E opt 与Ga 含量的关系); (b)玻璃样品(α·hω)1/2与h ω的关系(插图为E opt 与Ga 含量的关系)
图 4 (a )Ga-Sb-S 玻璃样品的红外透过光谱;(b )长波长吸收截止边
表2 Ga-Sb-S 玻璃样品的透过范围
序号 组分(mol%) 透过范围(μm ) 1 Ga 4Sb 36S 60 0.753~13.235 2 Ga 6Sb 34S 60 0.732~13.090 3 Ga 8Sb 32S 60 0.724~12.865 4 Ga 10Sb 30S 60 0.713~12.732 5 Ga 12Sb 28S 60
0.703~12.673
拉曼散射光谱
R a m a n i n t e n s i t y
Raman shift (cm -1
)
100
200
300
400
R o m a n i n t e n s i t y
Raman shift (cm -1)
Sb 2S 3
Ga 2S 3+卤素玻璃 Ga 2S 3
310 [SbS 3]
59
50
图 5 (a)玻璃样品的拉曼光谱;(b)部分同组分材料的拉曼散射光谱图
根据分子振动理论,玻璃材料中结构基团振动频率υ取决于结构网络的多面体中核心离子与近邻离子之间的键常数K 和折合质量μ,其关系为:
1/2
2=4K υπμ?? ???
(1.2)
因此,Ga 的引入会使振动频率增大(Ga-S 键的间常数大于Ga-Sb 键)。
结论
1) 随着Ga 元素含量的增加,玻璃样品密度随之略有下降。因为玻璃的密度由其组分的相对原子质量决定,Ga(31)的相对原子质量比Sb(51)的相对原子质量小。随着Ga 的增加,Sb 含量减少,玻璃组分的摩尔质量减少,导致玻璃样品密度随之减小。
2) Ga-Sb-S 硫系玻璃在远红外的最高透过率达到60%,并且透过范围较宽,红外截止波长都达到12um 左右。Ga 含量的增加,价带变得更低,而导带受影响基本不大,从而导致玻璃网络中价带整体降低,使得带隙变大,短波截止边发生蓝移,同时使玻璃中的结构缺陷也得到进一步的改善。
3) 在拉曼光谱中,随着Ga 元素含量的增加和Sb 元素的减少,由Sb-S 结构振动引起的55.7cm -1和138cm -1处的谱峰会随着Sb 元素所占的比例减少而下降。而295cm -1处由[SbS 3]三角锥的υ1振动模式和[GaS 4]的振动合成的的谱峰除了下降还向高波数方向移动。这是因为[SbS 3]三角锥在295cm -1处的振动强度比[GaS 4]大而振动频率比[GaS 4]低。 4)
红外材料及器件实验室