均一な厚さのGeのエレクトロスプレーデポジション₂₃ Sbの₇ S₇₀と同様に₄₀ S₆₀カルコゲナイドガラスフィルム

カルコゲナイドガラス（ChGs）は均一な厚さ、ブランケット成膜^1-3への幅広い赤外線伝送および従順でよく知られています。オンチップ導波路、共振器、及び他の光学部品は、その後、リソグラフィ技術によって、このフィルムから形成することができ、その後のポリマーコーティングは、たマイクロデバイス^4-5を製造します。我々が開発しようと一つのキーアプリケーションは、多くの有機化学種を光署名^6を有する中赤外で動作する小型で安価な、高感度の化学物質感知装置、です。たマイクロ化学センサは、放射線（ガンマおよびアルファ）への暴露の可能性がある原子炉、近くなど過酷な環境で展開することができます。したがってCHGエレクトロ材料の光学特性の変更の広範囲な研究が重要であり、別の論文で報告されます。それはごく最近の方法であるとして、この記事では、ChGsのエレクトロ成膜は、展示されていますChGs ⁷に適用されます。

蒸着のようなバルクCHGターゲットの熱蒸着などの技術、およびこのようなアミン系溶媒に溶解したCHGのスピンコーティング液などによって溶液由来の技術、既存の成膜方法は、2つのクラスに分類することができます。一般に、溶液由来の膜起因フィルムマトリックス³中の残留溶媒の存在下に光信号のより高い損失をもたらす傾向があるが、蒸着オーバー溶液由来の技術の固有の利点は、ナノ粒子の単純な組み込み（ 例えば、ありますスピンコーティングする^8-10前の量子ドットまたは量子ドット）。しかし、ナノ粒子の凝集は、スピンコート膜¹⁰で観察されています。蒸着やスピンコーティングの方法は、均一な厚さ、ブランケットフィルムの形成に適している間に加えて、それらは、局所沈着、または操作された不均一な厚さのフィルムに十分役立ちません。 Furthermore、スピンコーティングのスケールアップが原因流出する基板から高い材料の廃棄物が困難であり、継続的なプロセス¹¹ではないからです。

現在CHG成膜技術の制限の一部を克服するために、我々は、CHGの材料系にエレクトロスプレーの適用を検討しました。このプロセスでは、エアゾールスプレーは、高電圧電界^7を適用することによって、CHG溶液を形成することができます。それはロール・ツー・ロール処理に対応している連続的なプロセスであるため、材料のほぼ100％の使用は、スピンコーティングよりも有利であることが可能です。加えて、我々は個々のCHGのエアロゾル液滴内の単一量子ドットの単離が原因で荷電液滴が高表面積滴のより迅速な乾燥速度と組み合わせて、クーロン反発力によって、空間的自己分散性であることに、より良いQD分散につながることができることを提案していますそれが原因にQDの動きを最小限に抑えます機内^7、12。最後に、局部的な堆積は、GRINコーティングを製造するために利用することができるという利点があるが、液滴の粘度を増大させます。エレクトロとCHGの両方QD取り込みとGRIN製造の探求は、現在、今後の記事として提出することが行われています。

この公報では、エレクトロスプレーの柔軟性は、ローカライズされた堆積物と均一な厚さのフィルムの両方によって実証されています。平面フォトニックアプリケーションのためのフィルムの適合性を調べるために、透過フーリエ変換赤外（FTIR）分光法、表面品質、厚さ、及び屈折率測定を利用するトランスフォーム。