Российские ученые впервые кристаллизовали микроструктуры граната посредством лазерного отжига
Лазеры в науке 16.11.2022 Комментарии к записи Российские ученые впервые кристаллизовали микроструктуры граната посредством лазерного отжига отключеныВ оптоэлектронных устройствах (изоляторах и циркуляторах) иногда необходимо использовать невзаимные элементы на основе висмут замещенного железо-иттриевого граната (ЖИГ), связанного или напылённого на поверхность кремниевых волноводных структур. Основная сложность в производстве интегральных устройств – отжиг при температуре 600ºС и выше, необходимый для кристаллизации граната. Нежелательным последствием такого отжига является тепловое воздействие на полупроводниковые элементы прибора, что приводит к ухудшению их характеристик.
В настоящей работе было родемонстрировано решение, в котором локальная кристаллизация оксидного слоя стехиометрического состава осуществляется лазерным лучом, сфокусированным в пятно размером менее 1 мкм. Для определения оптимальных условий кристаллизации оксидный слой подвергался лазерному облучению в различных газовых средах (сухой воздух, кислород, азот, аргон) и исследовались структурные, оптические и магнитооптические свойства.
По результатам измерений были определены оптимальные значения мощности лазера для различных газовых сред. Кристаллизованный Bi0, 5Y2, 5Fe5O12 обеспечивал поворот поляризации до 3 град/мкм, а ширина полос кристаллизованного Bi:ЖИГ составляла менее 5 мкм. Были обнаружены побочные продукты лазерной кристаллизации, в том числе металлический висмут и оксиды железа.
Открытая статья в Optics & Laser Technology: doi.org/10.1016/j.optlastec.2022.108411
