Study of Erbium Diffusion into a Glass Surface For Applications in Photonics using Ion Beam Methods

0087305 - ÚJF 2008 RIV BE eng C - Conference Paper (international conference)
Macková, Anna - Havránek, Vladimír - Salavcová, L. - Špirková, J.
Study of Erbium Diffusion into a Glass Surface For Applications in Photonics using Ion Beam Methods.
[Studium difůze erbia do povrchů skel pro aplikace ve fotonice analýzou iontovými svazky.]
Sborní abstraktů konference ECASIA 2007. Brusel: University of Brussel, 2007, s. 277-277.
[12th European Conference on Applications of Surface and Interface Analysis. Brussel (BE), 09.09.2007-14.09.2007]
R&D Projects: GA AV ČR(CZ) KJB100480601
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10480505
Keywords : ion beam analysis, erbium diffusion, photonics
Subject RIV: BG - Nuclear, Atomic and Molecular Physics, Colliders

This paper reports on the fabrication of thin Er-containing surface layers in silicate glass and their characterization using ion beam analytical methods. The erbium doping was done via ion exchange of the Er3+ ions from an Er(NO3)3 – KNO3 melt for Li+ ions from the glass substrates. Annealing was applied as a second fabrication step. Special attention was paid to the presence of hydrogen in the formed layers. The composition of the doped layers was studied using ion beam analytical techniques. RBS characterised the depth distribution of the incorporated Er atoms, PIXE was used as a complementary analysis for the determination of the Er integral amount and ERDA gave information on the hydrogen depth profiles in the samples. We obtained samples with shallow Er profiles that were dramatically changed during the annealing. The content of hydrogen present in the Er-doped surface layers occurred to be dependent on the particular type of substrate glass.

Difůze Er do speciálně připraveného skla byla prováděna z taveniny Er(NO3)3 – KNO3 pomocí iontové výměny Li+ a Er3+ iontů. Profily erbia a změny složení podpovrchových vrstev skla byly studovány iontovými svazky metodami RBS, PIXE a koncentrace vodíku byla měřena metodou ERDA. Koncentrace vodíku je velmi důležitá pro další optické vlastnosti struktur a proto vzorky byly dále žíhány, aby se docílilo snížení koncentrace vodíku a prohloubení vrstvy obsahující erbium. Metoda PIXE charakterizovala integrální množství nadifundovaného erbia. Profily Er se dramaticky měnily vlivem žíhání, původní mělké profily se významně prohloubily a množství inkorporovaného vodíku silně záviselo na použitém skleněném substrátu.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0149194