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

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

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

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

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

2002

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

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

1999

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

1998

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

1995

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.

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.

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

Chin. J. Semicond. (in Chinese)

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

Chin. Opt. Lett.

Chin. Phys. Lett.

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

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

J. Phys. D: Appl. Phys.

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

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).

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).

Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct. Solid-State Mater.

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

Opt. Laser Technol.

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

Opt. Lett.

Phys. Rev. B

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

Physica B

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

Polym. Test.

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

Solid State Commun.

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

Other

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

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

Cited By

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

Alert me when this article is cited.