Au implantation into various types of silicate glasses

0324671 - ÚJF 2009 RIV NL eng J - Journal Article
Malinský, Petr - Macková, Anna - Bočan, Jiří - Švecová, B. - Nekvindová, P.
Au implantation into various types of silicate glasses.
[Implantace zlata do různých typů silikátových skel.]
Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section B. Roč. 267, - (2009), s. 1575-1578. ISSN 0168-583X. E-ISSN 1872-9584
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) LC06041
Institutional research plan: CEZ:AV0Z10480505
Keywords : Au+ ion implantation * Glasses * RBS Depth profiling
Subject RIV: BG - Nuclear, Atomic and Molecular Physics, Colliders
Impact factor: 1.156, year: 2009

The implantation of gold ions into three types of silicate glass was studied. The energies of the implanted Au+ ions were 1701 keV, and the fluences of the ions were 10^14 -10^16 cm^-2. The as-implanted samples were annealed in air at two temperatures (400 and 600 °C). The Au concentration depth profiles were investigated using Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) and compared to simulated profiles from the SRIM2008. The structural changes were studied by UV–vis absorption spectroscopy. The obtained mono-mode waveguides were characterised using Dark Mode Spectroscopy at 671 nm to yield information on the refractive index changes. The results showed interesting differences depending on the type of glass and the post-implantation treatment. The obtained data were evaluated on the basis of the structure of the glass matrix, and the relations between the structural changes, waveguide properties and absorption, which are important for photonics applications, were formulated.

Implantace Au iontů byla provedena do tří typů silikátových skel. Energie implantovaných iontů Au+ byla 1701keV a iontové toky se pohybovaly v rozmezí 10^14 -10^16 cm^-2. Implantované vzorky byly zahřívány na vzduchu při teplotách 400 and 600 °C. Hloubkové koncentrační profily Au byly analyzovány metodou Rutherfordovského zpětného rozptylu (RBS) a srovnány se simulovanými profily s využitím softwaru SRIM2008. Strukturální změny implantovaných struktur byly sledovány UV absorbční spektroskopií. Získané jedno-módové vlnovodné struktury byly dále analyzovány metodou Dark Mode spektroskopie při vlnové délce 671 nm, abychom získali informace o změnách indexu lomu. Výsledky ukazují zajímavé rozdíly v závislosti na typu skla a na podmínkách post-implantačního žíhání. Získaná data byla interpretována v souvislosti se strukturálními vlastnostmi skel a ze vztahu mezi strukturálními změnami, vlnovodnými vlastnostmi a absorbcí, které jsou důležité pro následné aplikace ve fotonice.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0172306