Abstract

Antimony-based bismuth-doped thin film, a new kind of super-resolution mask layer, is prepared by magnetron sputtering. The structures and optical constants of the thin films before and after annealing are examined in detail. The as-deposited film is mainly in an amorphous state. After annealing at 170-370 oC, it is converted to the rhombohedral-type of structure. The extent of crystallization increased with the annealing temperature. When the thin film is annealed, its refractive index decreased in the most visible region, whereas the extinction coefficient and reflectivity are markedly increased. The results indicate that the optical parameters of the film strongly depend on its microstructure and the bonding of the atoms.

© 2011 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. F. Gan and J. Non-Cryst. Solids 354, 1089 (2008).
  2. S. Raoux, W. Welnic, and D. Ielmini, Chem. Rev. 110, 240 (2010).
  3. K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).
  4. H. Ding, L. Dai, and C. Yan, Chin. Opt. Lett. 8, 706 (2010).
  5. J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).
  6. V. F. Canales, P. J. Valle, J. E. Oti, and M. P. Cagigal, Chin. Opt. Lett. 7, 720 (2009).
  7. H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).
  8. L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).
  9. Q. Liu, J. Kim, T. Fukaya, and J. Tominaga, Opt. Express 11, 2646 (2003).
  10. W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).
  11. L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).
  12. F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).
  13. D. R. Liu, K. S. Wu, M. F. Shih, and M. Y. Chern, Opt. Lett. 27, 1549 (2002).
  14. X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).
  15. S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).
  16. R. M. A. Azzam and N. M. Bashara, Ellipsometry and Polarized Light (North-Holland, 1977).
  17. Q. Chen, D. Gu, and F. Gan, Physica B 212, 189 (1995).
  18. X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).
  19. T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).
  20. B. Liu, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Semicond. (in Chinese) 23, 479 (2002).
  21. S. A. Khan, J. K. Lal, and A. A. Al-Ghamdi, Opt. Laser Technol. 42, 839 (2010).
  22. E. A. El-Sayad, B. S. Farag, and L. I. Soliman, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 225401 (2009).

2010 (3)

S. Raoux, W. Welnic, and D. Ielmini, Chem. Rev. 110, 240 (2010).

S. A. Khan, J. K. Lal, and A. A. Al-Ghamdi, Opt. Laser Technol. 42, 839 (2010).

H. Ding, L. Dai, and C. Yan, Chin. Opt. Lett. 8, 706 (2010).

2009 (4)

V. F. Canales, P. J. Valle, J. E. Oti, and M. P. Cagigal, Chin. Opt. Lett. 7, 720 (2009).

E. A. El-Sayad, B. S. Farag, and L. I. Soliman, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 225401 (2009).

X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

2008 (1)

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

2005 (2)

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).

2003 (1)

2002 (5)

D. R. Liu, K. S. Wu, M. F. Shih, and M. Y. Chern, Opt. Lett. 27, 1549 (2002).

X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

B. Liu, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Semicond. (in Chinese) 23, 479 (2002).

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

2001 (1)

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

1999 (1)

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

1998 (1)

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

1995 (1)

Q. Chen, D. Gu, and F. Gan, Physica B 212, 189 (1995).

Akiyama, T.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Al-Ghamdi, A. A.

S. A. Khan, J. K. Lal, and A. A. Al-Ghamdi, Opt. Laser Technol. 42, 839 (2010).

Atoda, N.

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

Brochin, F.

X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).

Cagigal, M. P.

Canales, V. F.

Chen, K.-H.

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

Chen, Q.

Q. Chen, D. Gu, and F. Gan, Physica B 212, 189 (1995).

Cheong, B. K.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Chern, M. Y.

Cho, S.

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

Chong, T. C.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Dai, L.

Devaux, X.

X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).

Ding, H.

DiVenere, A.

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

Dong, S.

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

El-Sayad, E. A.

E. A. El-Sayad, B. S. Farag, and L. I. Soliman, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 225401 (2009).

Farag, B. S.

E. A. El-Sayad, B. S. Farag, and L. I. Soliman, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 225401 (2009).

Fukaya, T.

Gan, F.

F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).

B. Liu, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Semicond. (in Chinese) 23, 479 (2002).

Q. Chen, D. Gu, and F. Gan, Physica B 212, 189 (1995).

Gan, F. X.

X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).

Gan, F.-X.

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

Gu, D.

Q. Chen, D. Gu, and F. Gan, Physica B 212, 189 (1995).

Gu, D. D.

X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).

Hu, X.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Huang, Y.

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

Huh, J. Y.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Ielmini, D.

S. Raoux, W. Welnic, and D. Ielmini, Chem. Rev. 110, 240 (2010).

Jiang, L.-X.

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

Ketterson, J. B.

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

Khan, S. A.

S. A. Khan, J. K. Lal, and A. A. Al-Ghamdi, Opt. Laser Technol. 42, 839 (2010).

Kim, D.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Kim, J.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Q. Liu, J. Kim, T. Fukaya, and J. Tominaga, Opt. Express 11, 2646 (2003).

Kitaura, H.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Kojima, R.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Lal, J. K.

S. A. Khan, J. K. Lal, and A. A. Al-Ghamdi, Opt. Laser Technol. 42, 839 (2010).

Lee, H. S.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Lee, S.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Lee, T. S.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Lee, Y.

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

Li, J.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Li, X. Y.

X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).

Lin, W. C.

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

Liu, B.

B. Liu, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Semicond. (in Chinese) 23, 479 (2002).

Liu, D. R.

Liu, Q.

Liu, W.-C.

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

Martin-Lopez, R.

X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).

Meyer, J. R.

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

Miao, X.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Miyagawa, N.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Nakano, T.

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

Narumi, K.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Nishihara, T.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Nishiuchi, K.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Oti, J. E.

Raoux, S.

S. Raoux, W. Welnic, and D. Ielmini, Chem. Rev. 110, 240 (2010).

Ruan, H.

B. Liu, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Semicond. (in Chinese) 23, 479 (2002).

Scherrer, H.

X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).

Shi, L.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Shih, M. F.

Soliman, L. I.

E. A. El-Sayad, B. S. Farag, and L. I. Soliman, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 225401 (2009).

Tan, P. K.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Tominaga, J.

Q. Liu, J. Kim, T. Fukaya, and J. Tominaga, Opt. Express 11, 2646 (2003).

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

Tsai, D. P.

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

Valle, P. J.

Wang, Q.

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Wang, T.

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

Wang, Y.

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).

Wei, J.-S.

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

Welnic, W.

S. Raoux, W. Welnic, and D. Ielmini, Chem. Rev. 110, 240 (2010).

Wen, C.-Y.

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

Wong, G. K.

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

Wu, K. S.

Wu, Y. Q.

X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).

Wu, Y.-Q.

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

Xie, M.

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

Xu, W.

F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).

Yamada, N.

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

Yan, C.

Yuan, T.

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

Zhang, F.

F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).

Appl. Phys. Lett. (3)

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

H. S. Lee, T. S. Lee, Y. Lee, J. Kim, S. Lee, J. Y. Huh, D. Kim, and B. K. Cheong, Appl. Phys. Lett. 93, 221108 (2008).

W.-C. Liu, C.-Y. Wen, K.-H. Chen, W. C. Lin, and D. P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685 (2001).

Chem. Rev. (1)

S. Raoux, W. Welnic, and D. Ielmini, Chem. Rev. 110, 240 (2010).

Chin. J. Semicond. (in Chinese) (1)

B. Liu, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Semicond. (in Chinese) 23, 479 (2002).

Chin. Opt. Lett. (2)

Chin. Phys. Lett. (1)

L.-X. Jiang, Y.-Q. Wu, Y. Wang, J.-S. Wei, and F.-X. Gan, Chin. Phys. Lett. 26, 024214 (2009).

J. Phys. Chem. Solids (1)

X. Devaux, F. Brochin, R. Martin-Lopez, and H. Scherrer, J. Phys. Chem. Solids 63, 119 (2002).

J. Phys. D: Appl. Phys. (1)

E. A. El-Sayad, B. S. Farag, and L. I. Soliman, J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 225401 (2009).

Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 (2)

K. Narumi, T. Akiyama, N. Miyagawa, T. Nishihara, H. Kitaura, R. Kojima, K. Nishiuchi, and N. Yamada, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 41, 2925 (2002).

L. Shi, T. C. Chong, P. K. Tan, J. Li, X. Hu, X. Miao, and Q. Wang, Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 44, 3615 (2005).

Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. (1)

X. Y. Li, Y. Q. Wu, D. D. Gu, and F. X. Gan, Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater. 158, 53 (2009).

Opt. Express (1)

Opt. Laser Technol. (1)

S. A. Khan, J. K. Lal, and A. A. Al-Ghamdi, Opt. Laser Technol. 42, 839 (2010).

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. B (1)

S. Cho, A. DiVenere, G. K. Wong, J. B. Ketterson, and J. R. Meyer, Phys. Rev. B 59, 10691 (1999).

Physica B (1)

Q. Chen, D. Gu, and F. Gan, Physica B 212, 189 (1995).

Polym. Test. (1)

T. Yuan, Y. Huang, S. Dong, T. Wang, and M. Xie, Polym. Test. 21, 641 (2002).

Solid State Commun. (1)

F. Zhang, W. Xu, Y. Wang, and F. Gan, Solid State Commun. 134, 375 (2005).

Other (2)

F. Gan and J. Non-Cryst. Solids 354, 1089 (2008).

R. M. A. Azzam and N. M. Bashara, Ellipsometry and Polarized Light (North-Holland, 1977).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.