Refractive-index variation with rare-earth incorporation in amorphous Al2O3 thin films
Source abstract
Abstract
Rare-earth-doped amorphous aluminum oxide (Al 2O 3:RE 3 + ) thin films are attractive materials for near-IR amplifiers and lasers that can be integrated with silicon-on-insulator waveguides or deposited onto CMOS-fabricated integrated optical structures. We characterize reactively co-sputtered Al 2O 3:Tm 3 + films on silicon by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and Raman spectroscopy. The refractive index is systematically studied for different Tm 3 + concentrations. The resulting increase of refractive index is explained by analyzing the mechanism of incorporating Tm 3 + ions into the amorphous Al 2O 3 network. Sellmeier dispersion formulas are presented.
Source: expertdata · Quality: candidate unverified · Source record ↗
Research context
OpenAlex topics: Glass properties and applications · Photorefractive and Nonlinear Optics · Solid State Laser Technologies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
References (45)
Show source-provided references
1. Waeselmann · Laser Photonics Rev. · 2016 · 10 · 51010.1002/lpor.201500319 ↗
2. Shelby · J. Am. Ceram. Soc. · 1990 · 73 · 3910.1111/j.1151-2916.1990.tb05087.x ↗
3. Merzbacher · J. Non-Cryst. Solids · 1991 · 130 · 1810.1016/0022-3093(91)90152-V ↗
4. Rosenflanz · Nature · 2004 · 430 · 76110.1038/nature02729 ↗
5. Weber · J. Non-Cryst. Solids · 2004 · 345−346 · 35910.1016/j.jnoncrysol.2004.08.044 ↗
6. Serna · J. Appl. Phys. · 2001 · 90 · 512010.1063/1.1409575 ↗
7. Klein · Appl. Phys. Lett. · 1999 · 75 · 400110.1063/1.125519 ↗
8. Pillonnet-Minardi · Opt. Mater. · 2001 · 16 · 910.1016/S0925-3467(00)00053-7 ↗
9. Wörhoff · IEEE J. Quantum Electron. · 2009 · 45 · 45410.1109/JQE.2009.2013365 ↗
10. Bradley · Appl. Phys. B Lasers Opt. · 2007 · 89 · 31110.1007/s00340-007-2815-3 ↗
11. Agazzi · Opt. Express · 2010 · 18 · 2770310.1364/OE.18.027703 ↗
12. Yang · IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. · 2011 · 17 · 60910.1109/JSTQE.2010.2089604 ↗
13. Bernhardi · Photonics Nanostruct. · 2011 · 9 · 22510.1016/j.photonics.2011.03.001 ↗
14. Ay · J. Micromech. Microeng. · 2012 · 22 · 10500810.1088/0960-1317/22/10/105008 ↗
15. Bradley · Soc. Am. B · 2010 · 27 · 18710.1364/JOSAB.27.000187 ↗
16. Agazzi · J. Phys. Chem. C · 2013 · 117 · 675910.1021/jp4011839 ↗
17. Vázquez-Córdova · Opt. Express · 2014 · 22 · 2599310.1364/OE.22.025993 ↗
18. Yang · Appl. Phys. B Lasers Opt. · 2010 · 101 · 11910.1007/s00340-010-4001-2 ↗
19. Bradley · Opt. Lett. · 2010 · 35 · 7310.1364/OL.35.000073 ↗
20. Bernhardi · Opt. Lett. · 2010 · 35 · 239410.1364/OL.35.002394 ↗
21. Bernhardi · Opt. Lett. · 2011 · 36 · 60310.1364/OL.36.000603 ↗
22. Bernhardi · Opt. Lett. · 2012 · 37 · 18110.1364/OL.37.000181 ↗
23. Belt · Opt. Lett. · 2013 · 38 · 482510.1364/OL.38.004825 ↗
24. Purnawirman · Opt. Lett. · 2013 · 38 · 176010.1364/OL.38.001760 ↗
25. Hosseini · Opt. Lett. · 2014 · 39 · 310610.1364/OL.39.003106 ↗
26. Bradley · Opt. Express · 2014 · 22 · 1222610.1364/OE.22.012226 ↗
27. Belt · Opt. Express · 2014 · 22 · 1065510.1364/OE.22.010655 ↗
28. Su · Opt. Lett. · 2016 · 41 · 570810.1364/OL.41.005708 ↗
29. Li · Opt. Lett. · 2017 · 42 · 118110.1364/OL.42.001181 ↗
30. Agazzi · Appl. Phys. Lett. · 2012 · 10010.1063/1.3674312 ↗
31. Agazzi · J. Opt. Soc. Am. B · 2013 · 30 · 66310.1364/JOSAB.30.000663 ↗
32. Loiko · J. Phys. Chem. C · 2016 · 120 · 2648010.1021/acs.jpcc.6b09594 ↗
33. McMillan · Solids · 1983 · 55 · 221
34. Bradley · 2009
35. van Dalfsen · Opt. Lett. · 2014 · 39 · 438010.1364/OL.39.004380 ↗
36. Moulton · Soc. Am. B · 1986 · 3 · 12510.1364/JOSAB.3.000125 ↗
37. Dobrovinskaya · 2009 · 55
38. Shannon · Acta Cryst · 1976 · A32 · 75110.1107/S0567739476001551 ↗
39. Verdozzi · Phys. Rev. Lett. · 1998 · 80 · 561510.1103/PhysRevLett.80.5615 ↗
40. Pollnau · 1992
41. Gutiérrez · Phys. Rev. B · 2002 · 65
42. Fukuda · J. Am. Ceram. Soc. · 2002 · 85 · 91510.1111/j.1151-2916.2002.tb00192.x ↗
43. Rysselberghe · J. Phys. Chem. · 1931 · 36 · 115210.1021/j150334a007 ↗
44. Groner · Chem. Mater. · 2004 · 16 · 63910.1021/cm0304546 ↗
45. Medenbach · J. Opt. A: Pure Appl. Opt. · 2001 · 3 · 17410.1088/1464-4258/3/3/303 ↗