Deposition and characterization of solution processed Se-rich Ge-Se thin films with specular optical quality using multi-component solvent approach

The Ge25Se75, Ge20Se80 and Ge15Se85 thin films were deposited in specular optical quality from n-propylamine - methanol solvent mixture by spin-coating technique. As-prepared solution processed thin films were thermally stabilized to reduce the content of organic solvent residuals and optical properties, surface topography, composition, structure and chemical resistance of prepared Ge-Se thin films were studied in dependence of annealing temperature. Suitable thermal stabilization temperatures were found for each studied chalcogenide glass composition with respect to maintaining of thin films’ low surface roughness and targeted elemental composition. Stabilized thin films exhibited high refractive index, high chemical resistance, low surface roughness and structure close to source bulk glasses. The experiments proved that used n-propylamine - methanol solvent offered suitable way for preparation of high optical quality Ge-Se thin films by solution based deposition route.
Tenké vrstvy Ge25Se75, Ge20Se80 a Ge15Se85 byly deponovány ve spekulární optické kvalitě z n-propylamin-metanolové směsi rozpouštědel pomocí metody spin-coating. Čerstvě připravené tenké vrstvy byly tepelně stabilizovány pro redukci obsahu zbytků organických rozpouštědel a optické vlastnosti, topografie povrchu, složení, struktura a chemická odolnost připravených tenkých vrstev Ge-Se byly studovány v závislosti na teplotě temperace. Byly nalezeny vhodné teploty temperace pro každé studované složení chalkogenidového skla s ohledem na zachování nízké drsnosti vrstev a jejich cíleného složení. Stabilizované tenké vrstvy vykazovaly vysoký index lomu, vysokou chemickou odolnost, nízkou drsnost povrchu a strukturu blízkou struktuře výchozího objemového skla. Experimenty prokázaly, že použití směsi n-propylamin-metanolové směsi rozpouštědel nabízí vhodný způsob přípravy tenkých vrstev systému Ge-Se ve vysoké optické kvalitě s využití, roztokové depoziční cesty.