Модификация оптических свойств поверхностей методом напыления под скользящими углами
https://doi.org/10.25205/2541-9447-2021-16-1-91-100
Аннотация
Рассматриваются оптические свойства и структура тонких пленок диоксида титана, сформированных методом напыления под скользящими углами. Было показано, что данный метод позволяет формировать покрытия, имеющие существенно меньший показатель преломления, чем у первоначального материала. Так, экспериментально полученное значение показателя преломления тонких пленок диоксида титана составило ~ 1,2, что почти в два раза меньше, чем у поликристаллического материала. Это позволяет использовать данный метод для нанесения покрытий с переменным показателем преломления с использованием всего одного материала, изменяя только геометрию процесса напыления.
Ключевые слова
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Новосибирской области в рамках научного проекта № 19-42-540009 p_a. В работе использовалось оборудование ЦКП «СЦСТИ» на базе УНУ «Комплекс ВЭПП-4 – ВЭПП-2000» в ИЯФ СО РАН, поддержанное проектом RFMEFI62119X0022. Получение СЭМ изображений и эллипсометрические исследования проводились с использованием оборудования ЦКП «ВТАН» НГУ
Об авторах
И. А. Азаров
Новосибирский государственный университет; Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН
Россия
Россия
Азаров Иван Алексеевич, инженер, младший научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН; младший научный сотрудник, Новосибирский государственный университет
Новосибирск
К. Э. Купер
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
Россия
Россия
Купер Константин Эдуардович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Новосибирск
А. Г. Лемзяков
Новосибирский государственный университет; Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
Россия
Россия
Лемзяков Алексей Георгиевич, младший научный сотрудник, Новосибирский государственный университет; инженер, младший научный сотрудник, Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
Новосибирск
В. В. Поросев
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
Россия
Россия
Поросев Вячеслав Викторович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Новосибирск
А. А. Шкляев
Новосибирский государственный университет; Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН
Россия
Россия
Шкляев Александр Андреевич, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН; ведущий научный сотрудник, Новосибирский государственный университет
Новосибирск
Список литературы
1. Berg E., Roncali E. Optimizing light transport in scintillation crystals for time-of-flight PET: an experimental and optical Monte Carlo simulation study. Biomed Opt Express, 2015, vol. 6, no. 6, p. 2220–2230.
2. Huber J. S., Moses W. W., Andreaco M. S., Loope M., Melcher C. L., Nutt R. Geometry and surface treatment dependence of the light collection from LSO crystals. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A, 1999, vol. 437, no. 2–3, p. 374–380.
3. Fei Tong, Bo Liu, Hong Chen, Zhichao Zhu, Mu Gu. Enhanced light extraction of Bi3 Ge4 O 12 scintillator by graded-refractive-index antireflection coatings. Applied Physics Letters, 2013, vol. 103, no. 7, p. 071907.
4. Kim J. K., Chhajed S., Schubert M. F., Schubert E. F., Fischer A. J., Crawford M. H., Cho J., Kim H., Sone C. Light-Extraction Enhancement of GaInN Light-Emitting Diodes by Graded-Refractive-Index Indium Tin Oxide Anti-Reflection Contact. Advanced materials, 2008, vol. 20, no. 4, p. 801–804.
5. Peng Mao, Mingsheng Xu, Jing Chen, Bo Xie, Fengqi Song, Min Han, Guanghou Wang. Dual enhancement of light extraction efficiency of flip-chip light-emitting diodes with multiple beveled SiC surface and porous ZnO nanoparticle layer coating. Nanotechnology, 2015, vol. 26, no. 18. DOI 10.1088/0957-4484/26/18/185201
6. Goodman L. A., McGinn J. T., Anderson C. H., DiGeronimo F. Topography of obliquely evaporated silicon oxide films and its effect on liquid-crystal orientation. IEEE Transactions on Electron Devices, 1977, vol. 24, no. 7, p. 795–804.
7. Hawkeye M. M., Brett M. J. Glancing angle deposition: Fabrication, properties, and applications of micro- and nanostructured thin films. Journal of Vacuum Science & Technology A, 2007, vol. 25, no. 5, p. 1317.
8. Котликов Е. Н., Кузнецов Ю. А., Лавровская Н. П., Тропин А. Н. Оптические пленкообразующие материалы для инфракрасной области спектра // Научное приборостроение. 2008. Т. 18, № 3. С. 32–37.
9. Amotchkina T., Trubetskov M., Tikhonravov A., Angelov I. B., Pervak V. Reliable optical characterization of e-beam evaporated TiO 2 films deposited at different substrate temperatures. Applied Optics, 2014, vol. 53, no. 4, p. A8–A15.
10. Bennett J. M., Pelletier E., Albrand G., Borgogno J. P., Lazarides B., Carniglia C. K., Schmell R. A., Allen T. H., Tuttle-Hart T., Guenther K. H., Saxer A. Comparison of the properties of titanium dioxide films prepared by various techniques. Applied Optics, 1989, vol. 28, no. 16, p. 3303–3317.
11. Спесивцев Е. В., Рыхлицкий С. В., Швец В. А. Развитие методов и средств оптической эллипсометрии в институте физики полупроводников СО РАН // Автометрия. 2011. Т. 47, № 5. С. 5–12.
12. Fujiwara H. Spectroscopic Ellipsometry: Principles and Applications. Chichester, England, John Wiley & Sons, 2007.
13. Tanemura S., Miao L., Jin P., Kaneko K., Terai A., Nabatova-Gabain N. Optical properties of polycrystalline and epitaxial anatase and rutile TiO2 thin films by rf magnetron sputtering. Applied Surface Science, 2003, vol. 212–213, p. 654–660.
14. Macleod H. A. Structure related optical properties of thin films. Journal of Vacuum Science & Technology A, 1986, vol. 4, no. 3, p. 418–422.
15. Harris M., Macleod H. A., Ogura S., Pelletier E., Vidal B. The relationship between optical inhomogeneity and film structure. Thin Solid Films, 1979, vol. 57, no. 1, p. 173–178.
16. Kinosita K., Nishibori M. Porosity of MgF 2 Films-Evaluation Based on Changes in Refractive Index Due to Adsorption of Vapors. Journal of Vacuum Science and Technology, 1969, vol. 6, p. 730–733.
17. Poxson D. J., Mont F. W., Schubert M. F., Kim J. K., Schubert E. F. Quantification of porosity and deposition rate of nanoporous films grown by oblique-angle deposition. Applied Physics Letters, 2008, vol. 93, p. 101914.
18. Hawkeye M. M., Brett M. Controlling the optical properties of nanostructured TiO 2 thin films. Physica Status Solidi A, 2009, vol. 206, no. 5, p. 940–943.
Рецензия
Для цитирования:
Азаров И.А., Купер К.Э., Лемзяков А.Г., Поросев В.В., Шкляев А.А. Модификация оптических свойств поверхностей методом напыления под скользящими углами. Сибирский физический журнал. 2021;16(1):91-100. https://doi.org/10.25205/2541-9447-2021-16-1-91-100
For citation:
Azarov I.A., Kuper K.E., Lemzyakov A.G., Porosev V.V., Shklyaev A.A. The Modification of Optical Properties of the Surfaces by the Glancing Angle Deposition Technique. SIBERIAN JOURNAL OF PHYSICS. 2021;16(1):91-100. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/2541-9447-2021-16-1-91-100
Просмотров:
219
Послать статью по эл. почте 