Участие в Конференции Progress In Electromagnetics Research Symposium-Spring (PIERS) 2017

21 мая 2017 года

Доклад и публикация ученых ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» и НОЦ ФМН на тему «Исследование изменения оптических свойств тонких пленок серебра во времени в зависимости от их кристаллической структуры». 

Серебро и золото – наиболее часто используемые материалы в оптике и плазмонике. Известно, что серебро имеет самые низкие оптические потери в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. На основе серебряных пленок было продемонстрировано множество реализаций плазмонных устройств, включая спазеры, датчики, волноводы и другие. При этом у данного материала есть большой недостаток. Исследователи ранее неоднократно сообщали, что оптические свойства тонких серебряных пленок быстро ухудшаются с течением времени на атмосфере. Это явление было описано различными механизмами: быстрое окисление серебра, сорбция серы или кислорода, образование соединений серебра с хлором, серой и кислородом.

Мы представляем собственное исследование процесса изменения оптических свойств тонких пленок серебра, выполненное с использование спектроскопической эллипсометрии, и изменения химического состава на поверхности пленки, изученное с использованием Оже-электронной спектроскопии с момента осаждения пленки (извлечение на атмосферу из вакуумной камеры) в течение одного месяца. Представленные высококачественные изображения исследуемых структур, выполненные сканирующими электронными микроскопами, дополняют нашу работу.

Измерения проведены для следующих структур тонких пленок серебра: поликристаллическая структура с размером кристаллитов <500 нм и размером кристаллитов >2 мкм, а также монокристаллическая структура на различных подложках. Все тонкие пленки были изготовлены непосредственно перед измерениями методом высоковакуумного электронно-лучевого испарения. В исследовании использованы подложки из кремния, плавленого кварца и сапфира, так как они широко применяются в исследованиях и статьях, а также подходят для изготовления плазмонных устройств. Данное исследование может помочь оптимизировать технологию осаждения серебряных тонких пленок с точки зрения их защиты от ухудшения первоначальных оптических свойств. Кроме того, представлен общий механизм деградации серебряных тонких пленок с различной кристаллической структурой.


Crystalline structure dependence on optical properties of silver thin film over time  (2017).gif


А.И. Иванов, И.А. Рыжиков, И.В. Трофимов, А.Р. Габидуллин, Д.О. Москалев, Ю.А. Панфилов, И.А. Родионов

 

Crystalline structure dependence on optical properties of silver thin film over time

Aleksandr S Baburin, Anton I Ivanov, Ilya A Ryzhikov, Igor V Trofimov, Aidar R Gabidullin, Dmitry O Moskalev, Yuri V Panfilov, Ilya A Rodionov

Conference 2017 Progress In Electromagnetics Research Symposium-Spring (PIERS)

https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8261984

Все новости