zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-802Research ArticleСтатьиВлияние ионной имплантации гелия на оптические свойства плавленого кварцаInfluence of Helium Ion Implantation on Optical Properties of Fused SilicaZhongM.ZhongM.

Гуанхань 618307

Guanghan 618307

LiJ. H.LiJ. H.

Гуанхань 618307

Guanghan 618307

LiB.LiB.

Чэнду 610054

Chengdu 610054

TianC. X.TianC. X.

Чэнду 610054

Chengdu 610054

XiangX.XiangX.

Чэнду 610054

Chengdu 610054

ZhouC.ZhouC.

Гуанхань 618307

Guanghan 618307

YangW. F.YangW. F.

Гуанхань 618307

Guanghan 618307

ywfcyy@163.comАвиационный инженерный институт Университета гражданской авиации КитаяAviation Engineering Institute at Civil Aviation Flight University of ChinaШкола физики Китайского университета электронных наук и технологийSchool of Physics at University of Electronic Science and Technology of ChinaУниверситет гражданской авиации КитаяKey Laboratory of Flight Techniques and Flight Safety, CAAC, Civil Aviation Flight University of China202128052021882197201Copyright © Zhong M., Li J.H., Li B., Tian C.X., Xiang X., Zhou C., Yang W.F., 20212021Zhong M., Li J.H., Li B., Tian C.X., Xiang X., Zhou C., Yang W.F.Zhong M., Li J.H., Li B., Tian C.X., Xiang X., Zhou C., Yang W.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/802

Высокочистый плавленый кварц имплантирован ионами гелия с энергией 60 кэВ потоком 1.5×1017 см-2. Исследовано влияние имплантации ионов гелия на оптические свойства образцов кремния до и после имплантации гелия с помощью инфракрасной, фотолюминесцентной и УФ-видимой спектрофотометрии. После имплантации ионов гелия результаты рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показывают, что пик Si 2p смещен в сторону более высокой энергии. Наблюдается полоса фотолюминесценции (ФЛ) на 500 нм, при этом интенсивность ФЛзначительно снижается. Однако интенсивности ИК-излучения и оптического поглощения значительно увеличиваются при имплантации ионов. Обсуждается механизм влияния имплантации гелия на оптические свойства плавленого кварца.

High-purity fused silica has been implanted with 60-keV helium ions at the fluence of 1.5 • 1017 cm-2. The effects of helium-ion implantation on optical properties of silica samples before and after helium implantation have been investigated by infrared (IR), photoluminescence (PL), and ultraviolet-visible (UV-vis) spectrophotometer. After helium-ion implantation, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results indicate that Si 2p peak is shifted to higher binding energy. An obvious PL band at 500 nm is observed, and the PL intensity is significantly decreased. However, the intensity of IR and optical absorption is increased greatly by ion implantation. A mechanism for the effects of helium implantation on optical properties of fused silica is discussed.

гелий-ионная имплантацияплавленый кварцфотолюминесценциярентгеновская фотоэлектронная спектроскопияинфракрасныйhelium-ion implantationfused silicaphotoluminescenceX-ray photoelectron spectroscopyinfraredultraviolet-visible spectrophotometerThis work was supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. U1830204), National Key R&D Program of China (Grant No. 2018YFC0809500), Key Project of Sichuan Department of Science and Technology (Grant No. 2018GZ0497), and project of Civil Aviation Flight University of China (Grant Nos. BJ2016-04, J2018-56, and CJ2019-01). The authors would like to thank Let Pub for its linguistic assistance during the preparation of this manuscriptReferences

The authors declare that there are no conflicts of interest present.