本研究采用高纯度材料进行实验，其中射频靶ZnTe的纯度为99.99%，直径为6.0厘米，厚度为0.3厘米，铜背靶的厚度为0.2厘米。银靶材的直径为6.0厘米，厚度为0.5厘米，纯度为99.999%，并精确安装于直流靶组件上。为确保实验的高精度与可靠性，石英玻璃基底在实验前经过严格的预处理：首先在无水乙醇溶液中超声清洗20分钟，随后用去离子水反复冲洗至彻底清洁。清洗后的基板置于烘箱中干燥，以去除残留水分或溶剂。完成预处理后，基板被转移至溅射室，首先进行抽真空处理，将室内真空度降至6.0 × 10⁻⁴ Pa开始实验。分别采用15 W和20 W的溅射功率，在1 Pa的压力条件下持续溅射60秒，成功制备了不同功率下的银纳米粒子(AgNPs)。随后，将溅射室温度精确调控至200℃，继续溅射10分钟，最终制备出Ag/ZnTe复合材料。实验流程如 图1 所示。

在本研究中，我们采用多种表征技术对样品进行了系统的分析。首先，利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对样品的表面形貌进行了详细表征。其次，通过能量色散光谱(EDS)技术对薄膜的元素组成进行了定量分析。此外，采用X射线衍射(XRD)技术对样品的晶体结构进行了深入解析，并结合拉曼光谱技术进一步研究了其振动模式特征。光学性能方面，我们使用双光束紫外–可见分光光度计(UV-Vis)精确测量了薄膜的吸收光谱。电学性能方面，通过四点探针技术对样品的霍尔效应行为进行了系统评估。为进一步探究材料的非线性光学(NLO)特性，我们采用Z扫描技术对纯材料及复合薄膜进行了深入研究。Z扫描实验系统以Nd-YAG激光器为光源，激发波长精确设定为800 nm，脉冲能量分别为200 nj、300 nj和400 nj。

图2(a) 展示了纯ZnTe薄膜的扫描电子显微镜(SEM)形貌特征。随着银溅射功率的增加，样品的致密性显著提高，值得注意的是，所有薄膜均表现出良好的结构稳定性，未观察到裂纹等宏观缺陷。关于薄膜的厚度特性， 图2(a) 的截面分析表明单层ZnTe薄膜的平均厚度为63 ± 3 nm，说明工艺参数的变化未对复合材料厚度产生显著影响。 图2(a)~(d) 的原子力显微镜(AFM)分析揭示了表面粗糙度与溅射功率的关联性，表面均方根粗糙度(Rq)从1.40 nm显著增加至5.39 nm。此外，通过 图2(e)~(h) 的能谱面扫分析可以确认，Ag、Zn、Te三种元素在复合薄膜中呈现均匀的空间分布特性。表明磁控溅射工艺能实现Ag纳米颗粒在ZnTe基体中的高度弥散分布。

图3(a) 对比显示了纯ZnTe薄膜与磁控溅射制备的Ag/ZnTe复合薄膜的X射线衍射(XRD)图谱。与标准卡片匹配度达98.7%，证实了样品具有立方闪锌矿结构。复合薄膜的(111)晶面衍射峰半高宽较纯相薄膜减小，表明Ag的引入显著改善了薄膜结晶质量。 图3(b) 的拉曼光谱分析显示，所有样品在126 cm⁻¹、175 cm⁻¹、204 cm⁻¹和406 cm⁻¹处呈现特征峰。复合薄膜的LO声子模强度较纯相薄膜提升。 图3(c) 显示了ZnTe/Ag复合薄膜的能谱。结果表明，样品中的银含量随着银功率的增加而逐渐增加，导致样品中自由载流子的增加。 图3(d) 显示了霍尔迁移率和载流子浓度随插入银层的功率增加而变化的趋势。结果表明，银层的引入和银层溅射功率的增加导致载流子浓度和霍尔迁移率显著增加。高功率沉积的银层更致密且连续，导电性更好，能够更有效地传输载流子，这减少了载流子在传输过程中的复合损失，从而提高了自由载流子浓度。银层的厚度和质量提升，导电性增强，减少了载流子在材料中的散射，从而提高了迁移率。

图4 系统研究了溅射功率对ZnTe基薄膜线性光学特性的调控规律。如 图4(a)~(d) 所示，纯ZnTe薄膜在458处呈现特征吸收边，Ag/ZnTe复合薄膜的吸收边发生显著蓝移。这种带隙展宽效应与Ag纳米粒子引发的Burstein-Moss效应密切相关：值得注意的是，当Ag溅射功率从10 W增至15 W时，复合薄膜带隙呈现非线性减小趋势，该现象可归因于AgNPs平均尺寸增加，Ag-ZnTe界面结合能增大，根据缺陷工程理论，晶格畸变能的减少会导致带隙收缩效应占主导地位，这与K∙P微扰理论的预测结果一致。

通过采用飞秒Z扫描技术，我们深入探究了纯ZnTe薄膜以及Ag/ZnTe复合薄膜的非线性光学性质。如 图5(a) 所示，相较于纯ZnTe薄膜，Ag/ZnTe复合材料的反饱和吸收(RSA)曲线展现出显著的峰值提升现象 [4] 。值得注意的是，这种峰值的增加呈现出与银(Ag)功率提升成正比的趋势，即Ag功率的增加导致峰值更加明显地增长。根据上述实验结果，我们观察到在复合薄膜中自由载流子的浓度显著高于单层ZnTe薄膜的情况。载流子间的相互作用引发局部电场的显著增强，这一现象促进了非线性吸收过程的发生 [5] 。提升银膜溅射功率可能导致更多载流子参与到非线性吸收过程中，同时，若膜表面粗糙度增加，则表面等离子体共振效应的强度亦随之增强 [6] ，这进而强化了非线性吸收效应。我们用公式计算了不同薄膜的非线性吸收系数，计算得出的非线性吸收系数从1.68 × 10⁻¹⁰ m/W到12.6 × 10⁻¹⁰ m/W。基于纯ZnTe及Ag/ZnTe薄膜的特性，在800 nm激光激发下，其带隙介于hν与2hν之间，这表明在该波长下，这些薄膜展现出双光子吸收(TPA)现象，这一结论已在相关研究中被证实并分析。在200 nj、300 nj与400 nj的激光能量的作用下，进行了相应的测试。增强自由载流子吸收(FCA)效应的机制可能与入射光强度的提升相关联。当入射光强度增大时，多光子吸收的概率随之提高，进而导致更多自由载流子的生成。这一过程的加速，直接促进了FCA效应的加强。如 图5(c) 所示，闭孔Z扫描曲线呈现出显著的先峰后谷趋势，这一特征明确揭示了系统的自散焦效应。AgNPs的存在显著提升了光与电子空穴(载流子)间的交互作用强度。这一增强的交互作用机制对材料的光学性质产生显著影响。