Лазерная модификация халькогенидных пленок PbSe с формированием ЛИППС

Авторы

  • Артур Джуракулович Долгополов National Research University ITMO https://orcid.org/0000-0002-9548-791X
  • Анастасия Александровна Ольхова Национальный исследовательский университет ИТМО https://orcid.org/0000-0001-9048-3031
  • Максим Михайлович Сергеев Национальный исследовательский университет ИТМО https://orcid.org/0000-0003-2854-9954
  • Павел Петрович Омельченко Национальный исследовательский университет ИТМО
  • Богдан Геннадьевич Шульга Национальный исследовательский университет ИТМО
  • Михаил Константинович Москвин Национальный исследовательский университет ИТМО https://orcid.org/0000-0001-7399-7022
  • Алина Александровна Патрикеева Национальный исследовательский университет ИТМО https://orcid.org/0000-0002-5274-9692
  • Владислав Романович Гресько Национальный исследовательский университет ИТМО https://orcid.org/0000-0003-3308-6034

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2025-6-2-87-92

Ключевые слова:

пленки PbSe, лазерная модификация, оптические характеристики, наносекундные лазерные импульсы, лазерно-индуцированные периодические поверхностные структуры (ЛИППС)

Аннотация

Исследуется лазерная модификация халькогенидных пленок селенида свинца (PbSe) с формированием лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур (ЛИППС). Такие модификации важны для повышения чувствительности газоанализаторов, для обнаружения опасных газов в различных отраслях промышленности. Использование наносекундных лазерных импульсов для обработки пленок обеспечивает более высокую производительность, лучшую воспроизводимость и больший контроль над оптическими свойствами по сравнению с традиционными методами печного отжига. Формирование ЛИППС при определенных условиях лазерного облучения приводит к изменению оптических характеристик пленки, в том числе к увеличению поглощения в инфракрасном (ИК) диапазоне. Кроме того, изучена зависимость периодичности структур от плотности мощности лазерного излучения. Полученные результаты подчеркивают потенциал лазерной модификации для создания новых оптических свойств и разработки инновационных устройств фотоники.

Библиографические ссылки

Antipov, А. А., Arakelian, S. М., Zimin, S. P. et al. (2012) Laser formation of semiconductor coatings using droplet technology. Physics Procedia, 39, 401–408. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2012.10.054 (In English)

Bonse, J. (2020) Quo vadis LIPSS? — recent and future trends on laser-induced periodic surface structures. Nanomaterials, 10 (10), article 1950. https://doi.org/10.3390/nano10101950 (In English)

Chourasia, R. K., Katti, A. (2024) Optical properties of symmetrical Bragg Fiber: Periodic structures. In: Bragg Fibers: From optical properties to applications. Cham: Springer Nature Publ., pp. 61–84. https://doi.org/10.1007/978-3-031-65164-9_4 (In English)

Gupta, M. C., Harrison, J. T., Islam, M. T. (2021) Photoconductive PbSe thin films for infrared imaging. Materials Advances, 2 (10), 3133–3160. https://doi.org/10.1039/D0MA00965B (In English)

Kolchin, A. et al. (2022) Artificial anisotropy in Ge2Sb2Te5 thin films after femtosecond laser irradiation. Materials, 15 (10), article 3499. https://doi.org/10.3390/ma15103499 (In English)

Nielsen, R., Hemmingsen, T. H., Bonczyk, T. G. et al. (2023) Laser-annealing and solid-phase epitaxy of selenium thin-film solar cells. ACS Applied Energy Materials, 6 (17), 8849–8856. https://doi.org/10.1021/acsaem.3c01464 (In English)

Nykyruy, L. I., Naidych, B. P., Voznyak, O. M. et al. (2019) Account of surface contribution to thermodynamic properties of lead selenide films. Semiconductor physics, quantum electronics & optoelectronics, 22 (2), 156–164. https://doi.org/10.15407/spqeo22.02.156 (In English)

Olkhova, A. A., Patrikeeva, A. A., Chapalda, E. N., Sergeev, M. M. (2022) Chalcogenide films optical modification by laser influence. Research Square. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1718096/v1 (In English)

Olkhova, A. A., Patrikeeva, A. A., Dubkova, M. A. et al. (2023) Comparison of CW NUV and Pulse NIR laser on PbSe films photosensitivity. Applied Sciences, 13 (4), article 2396. https://doi.org/10.3390/app13042396 (In English)

Peng, S., Li, H., Zhang, C. et al. (2022) Promoted mid-infrared photodetection of PbSe film by iodine sensitization based on chemical bath deposition. Nanomaterials, 12 (9), article 1391. https://doi.org/10.3390/nano12091391 (In English)

Tan, C. L., Mohseni, H. (2018) Emerging technologies for high performance infrared detectors. Nanophotonics, 7 (1), 169–197. https://doi.org/10.1515/nanoph-2017-0061 (In English)

Загрузки

Опубликован

2025-06-23

Выпуск

Том 6 № 2 (2025)

Раздел

Physics of Semiconductors

Лицензия

Copyright (c) 2025 Артур Джуракулович Долгополов, Анастасия Александровна Ольхова, Максим Михайлович Сергеев, Павел Петрович Омельченко, Богдан Геннадьевич Шульга, Михаил Константинович Москвин, Алина Александровна Патрикеева, Владислав Романович Гресько

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.

Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.