Structuring of solution processed and thermally evaporated As33S67 thin films by soft stamp hot embossing method

Chalcogenide As33S67 vitreous thin films prepared by thermal evaporation and spin-coating method from n-propylamine and n-hexylamine based solutions were structured using hot embossing technique with soft polydimethylsiloxane (PDMS) stamps. The influence of deposition method and conditions as well as thermal history of the samples was studied. Obtained results gave evidence that solution processed thin films can be structured at significantly lower temperatures in comparison with thermally evaporated thin films, even below Tg of the glass. Theory explaining observed phenomena based on the structural differences of solution processed and thermally evaporated thin films was proposed. Notable decrease in required embossing temperature of solution processed thin films will widen the range of chalcogenide glass compositions that can be structured by soft stamp hot embossing as well as the pool of usable substrates (such as substrates with lower temperature stability).
Skelné chalkogenidové vrstvy As33S67 připravené metodami spin-coatingu a vakuového napařování z roztoků n-propylaminu a n-hexylaminu byly strukturovány s využitím metody hot embossing pomocí měkké polydimethylsiloxanové raznice (PDMS). Byl studován vliv depoziční metody, podmínek a teplotní historie vzorku. Získané výsledky prokázaly, že z roztoku připravené tenké vrstvy lze strukturovat při výrazně nižších teplotách v porovnáním s vakuově napařenými tenkými vrstvami, dokonce i při teplotách nižších, než Tg skla. Byla navržena teorie, vysvětlující toto nezvyklé chování, která byla založena na výrazném strukturním rozdílu mezi z roztoku deponovanými a vakuově napařenými tenkými vrstvami. Výrazný pokles v požadované embosovací teplotě v případě z roztoku připravených tenkých vrstev rozšiřuje množství složení chalkogenidových skel, které lze strukturovat metodou soft stamp hot embossingu, jakožto i mnosžví použitelných substrátů (např. substráty s nižší teplotní stabilitou).