Взаимосвязь оптических коэффициентов сверхтонких металлических пленок и геометрических параметров морфологии их поверхностей
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2020-15-2-5-13
Аннотация
Приведены теоретические и экспериментальные данные по исследованию оптических коэффициентов взаимодействия электромагнитных волн сверхвысокочастотного диапазона 2–4,5 ГГц и их взаимосвязи с толщинами проводящих плёнок на примере алюминия. Показано, что преобразование рельефа тонкопленочной структуры при увеличении объемной массы осажденного материала обуславливает увеличение шероховатости поверхности с максимумом на 7 нанометрах. Замечательным является тот факт, что именно при данных толщинах исследуемых пленок в эксперименте достигается максимум поглощения падающей электромагнитной волны. При этом теоретический расчет коэффициентов отражения, пропускания и поглощения показал максимальное поглощение падающей волны на толщинах 5 нм. Отличие экспериментальных и теоретических значений коэффициента поглощения объясняется неидеальностью геометрии сверхтонких проводящих поверхностей. Сама же пленка при толщине от 1 нм до 10 нм формируется в виде отдельных наноостровков.
Об авторе
А. С. Мазинов
Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского
Россия
Россия
Мазинов Алим Сеит-Аметович, кандидат технических наук, доцент кафедры радиофизики и электроники
Симферополь
Список литературы
1. Emdadul Huq Minhaj, Shahara Rahman Esha, Md. Mohsinur Rahman Adnan, Tuhin Dey. Impact of Channel Length Reduction and Doping Variation on Multigate FinFETs. In: Advancement in Electrical and Electronic Engineering (ICAEEE) 2018, International Conference, 2018, p. 1–4.
2. Silva T. I., Soares K. P., Pereira I. M., Calheiros L. F., Soares B. G. Evaluation of Epoxy Resin Composites in Multilayer Structure for Stealth Technology. J. Aerosp. Technol. Manag., 2019, no. 11, Special ed., p. 37–40.
3. Maa Y., Zhoua Y. Y., Qia C., Suna Y., Zhanga Y., Liu Y. Microwave absorption coating based on assemblies of magnetic nanoparticles for enhancing absorption bandwidth and durability. Progress in Organic Coatings, 2020, no. 141, p. 105538.
4. Nimtz G., Panten U. Broad band electromagnetic wave absorbers designed with nano-metal films. Ann. Phys., 2010, no. 19, p. 53–59.
5. Sucheng Li, Shahzad Anwar, Weixin Lu, Zhi Hong Hang, Bo Hou, Mingrong Shen, ChinHua Wang. Microwave absorptions of ultrathin conductive films and designs of frequencyindependent ultrathin absorbers. AIP advances, 2014, no. 4, p. 017130.
6. Антонец И. В., Котов Л. Н., Некипелов С. В., Карпушов Е. Н. Проводящие и отражающие свойства тонких металлических пленок // Журнал технической физики. 2004. Т. 74, вып. 11. С. 102–106.
7. Андреев В. Г., Вдовин В. А. Измерение оптических коэффициентов нанометровых металлических пленок на частоте 10 ГГц // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 11. С. 1–15.
8. Abegunde O. O, Akinlabi1 E. T., Oladijo O. P., Akinlabi1 S., Ude A. U. Overview of thin film deposition techniques. AIMS Materials Science, 2019, vol. 6 (2), p. 174–199.
9. Старостенко В. В., Мазинов А. С., Фитаев И. Ш., Таран Е. П., Орленсон В. Б. Динамика формирования поверхности проводящих пленок алюминия на аморфных подложках // Прикладная физика. 2019. Вып. 4. С. 60–65.
10. Арсеничев С. П., Григорьев Е. В., Зуев С. А., Старостенко В. В., Таран Е. П., Фитаев И. Ш. Дифракция электромагнитного излучения на тонких проводящих пленках металлодиэлектрических структур в прямоугольном волноводе // Электромагнитные волны и электронные системы. 2017. Т. 22, № 2. С. 48–53.
11. Коропов А. В. Морфологическая устойчивость островков малых размеров при осаждении вещества на поверхности кристалла // Физика твердого тела. 2008. Т. 50, вып. 11. С. 2093–2097.
12. Zhigalsky G. P., Jones B. K. The Physical Properties of Thin Metal Films. Taylor&Francis, 2003, 232 p.
13. Горшков М. М. Эллипсометрия. М.: Сов. радио, 1973. 200 с.
14. Fitaev I. S., Orlenson V. B., Romanets Y. V., Mazinov A. S. Surface topologies of thin aluminum films and absorbing properties of metal dielectric structures in the microwave range. In: ITM Web of Conferences, 2019, vol. 30. DOI 10.1051/itmconf/20193008013
15. Moharam M. G., Grann E. B., Pommet D. A. Formulation for stable and efficient implementation of the rigorous coupled-wave analysis of binary gratings J. Opt. Soc. Am. A, 1995, vol. 12, no. 5, p. 1068–1076.
Рецензия
Для цитирования:
Мазинов А.С. Взаимосвязь оптических коэффициентов сверхтонких металлических пленок и геометрических параметров морфологии их поверхностей. Сибирский физический журнал. 2020;15(2):5-13. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2020-15-2-5-13
For citation:
Mazinov A.S. The Interrelation between the Optical Coefficients of Ultrathin Metal Films and Their Geometric Parameters of Surface Morphology. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2020;15(2):5-13. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2020-15-2-5-13
Просмотров:
158
Послать статью по эл. почте 