Морфологія та оптичні властивості композитних металевих і поруватих діелектричних плівок
Взаємозв’язок між морфологією та ефективними оптичними параметрами композитних гетеросистем з нанорозмірними металевими та діелектричними складовими. Адсорбція молекул з газових середовищ. Використання способів та методів поляритонної еліпсометрії.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.07.2015 |
| Размер файла | 89,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Показано, что облучение протонами и альфа-частицами поверхности пластин кремния с природным окислом приводит к существенному увеличению шероховатости приповерхностного слоя кремния и, соответственно, к изменению его оптических констант, отличных от объемных для Si и чувствительных к адсорбции газовых сред. Установлено, что в результате облучения структур SiO2/Si тяжелыми ионами (40Аr, 131Xe, 209Ві) с последующим травлением скрытых треков цилиндрической формы и созданием пор с диаметром около 25 нм в слое SiO2 (толщиной около 500 нм). Наиболее развитая поверхность и соответственно наибольшие изменения эффективных оптических параметров пленки SiO2 наблюдаются в структуре, облученной ионами 209Ві. Показано, что такие структуры также проявляют наибольшую чувствительность оптических параметров гетеросистемы к адсорбции молекул паров этилового спирта, ацетона и аммиака. Продемонстрировано, что результаты эллипсометрических исследований позволяют в рамках модели эффективной среды Бруггемана определить объемную часть твердой фазы в пористых структурах SiO2/Si. На базе таких нанокомпозитных пористых матриц могут быть созданы газочувствительные сенсоры, в которых используется эффект изменения оптических параметров пористого слоя при адсорбции молекул различных веществ.
Ключевые слова: поверхностный плазмонный поляритон, локальный плазмон, композит, морфология пленки, оптические константы, эллипсометрия, адсорбция.
Abstract
Kondratenko O.S. Morphology and optical properties of composite metal and porous dielectric films. - Manuscript.
Dissertation for the Ph.D. degree by speciality 01.04.07 - solid state physics. - V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2011.
The thesis is devoted to study of interrelation between morphology and effective optical parameters of composite heterosystems with nanosized metallic and dielectric inclusions: gold films with different thickness and morphologies (continuous and island films) on dielectric and semiconductor substrates; composite heterosystems based on semiconductor structures SiO2/Si with developed surface.
Classical and topological size effects in thickness dependency of optical parameters of gold films are demonstrated, which are a basic element of nanoplasmonic. The complex analysis of AFM data and calculation of autocorrelation function for surface relief allow determining the shape and size of gold nanoparticles grown on GaAs substrate. The symmetrical Bruggeman effective medium approximation is grounded for description of optical characteristics and adsorption sensitivity of composite heterosystems containing both metallic and dielectric nanosized components.
It is shown that thermal annealing of thin gold films on dielectric substrate is an efficient way for influence on structure, surface morphology and optical characteristics that allows controlling the position of peak and half-width of local surface plasmon resonance.
It is determined that irradiation of the silicon by high-energy particles causes change its optical constants, increasing of both surface roughness and near-surface defectness of silicon layer. It is shown that creation of developed surface in SiO2/Si structure after irradiation by heavy ions (40Аr, 131Xe, 209Ві) with following etching of pores in layer SiO2 causes increasing of sensitivity of heterosystem effective optical constants to adsorption of ethanol, acetone and ammonia molecules, that points out to perspective for application as gas-sensitive optical sensors.
Keywords: surface plasmon polariton, local plasmon, composite, film morphology, optical constants, ellipsometry, adsorption.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розмірні і температурні ефекти та властивості острівцевих плівок сплаву Co-Ni різної концентрації в інтервалі товщин 5-35 нм та температур 150-700 К. Встановлення взаємозв’язку морфології, структури та електрофізичних властивостей надтонких плівок.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 12.12.2011Характеристика основних вимог, накладених на різні методи одержання тонких діелектричних плівок (термовакуумне напилення, реактивне іонно-плазмове розпилення, термічне та анодне окислення, хімічне осадження) та визначення їхніх переваг та недоліків.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 12.04.2010Вплив зовнішнього магнітного поля на частоту та добротність власних мод низькочастотних магнітопружних коливань у зразках феритів та композитів з метою визначення магнітоакустичних параметрів та аналізу допустимої можливості використання цих матеріалів.
автореферат [1,4 M], добавлен 11.04.2009Метод математичного моделювання фізичних властивостей діелектричних періодичних структур та їх електродинамічні характеристики за наявності електромагнітної хвилі великої амплітуди. Фізичні обмеження на управління електромагнітним випромінюванням.
автореферат [797,6 K], добавлен 11.04.2009Комбінаційне і мандельштам-бріллюенівське розсіювання світла. Властивості складних фосфорвмісних халькогенідів. Кристалічна будова, фазові діаграми, пружні властивості. Фазові переходи, пружні властивості, елементи акустики в діелектричних кристалах.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011Феромагнітні речовини, їх загальна характеристика та властивості. Магнітна доменна структура, динаміка стінок. Аналіз впливу магнітного поля на електричні і магнітні властивості феромагнетиків. Магніторезистивні властивості багатошарових плівок.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 15.10.2013Вивчення процесу утворення і структури аморфних металевих сплавів. Особливості протікання процесу аморфізації, механізмів кристалізації та методів отримання аморфних і наноструктурних матеріалів. Аморфні феромагнетики. Ноу-хау у галузі металевих стекол.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.05.2010Характеристики та класифікація напівпровідників. Технологія отримання напівпровідників. Приготування полікристалічних матеріалів. Вплив ізохорного відпалу у вакуумі на термоелектриці властивості і плівок. Термоелектричні властивості плюмбум телуриду.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 09.06.2008Історія розвитку волоконно-оптичних датчиків і актуальність їх використання. Характеристики оптичного волокна як структурного елемента датчика. Одно- і багатомодові оптичні волокна. Класифікація волоконно-оптичних датчиків і приклади їхнього застосування.
реферат [455,0 K], добавлен 15.12.2008Розгляд поняття, способів вираження хімічної чистоти та розділення матеріалів. Характеристика сорбційних (абсорбція, адсорбція), кристалічних процесів, рідинної екстракції, перегонки через газову фазу (закони Коновалова) та хімічних транспортних реакцій.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 05.04.2010Вычисление скорости молекул. Различия в скоростях молекул газа и жидкости. Экспериментальное определение скоростей молекул. Практические доказательства состоятельности молекулярно-кинетической теории строения вещества. Модуль скорости вращения.
презентация [336,7 K], добавлен 18.05.2011Корпускулярно-хвильовий дуалізм речовини. Формула де Бройля. Стан частинки в квантовій механіці. Хвильова функція, її статистичний зміст. Рівняння Шредінгера для стаціонарних станів. Фізика атомів і молекул. Спін електрона. Оптичні квантові генератори.
курс лекций [4,3 M], добавлен 24.09.2008Природа обертових, коливних і електронних спектрів. Обертовий рух, обертові спектри молекул. Рівні молекул сферичного ротатора. Спектри молекул типу асиметричного ротатора. Класифікація нормальних коливань по формі і симетрії. Електронні спектри молекул.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 19.12.2010Принцип роботи, конструкція та галузі використання просвітлюючих електронних мікроскопів. Дослідження мікроструктурних характеристик плівкових матеріалів в світлопольному режимі роботи ПЕМ та фазового складу металевих зразків в дифракційному режимі.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 25.01.2013Розгляд задачі підвищення енергоефективності з позицій енергетичного бенчмаркетингу. Особливості використання методів ранжування за допомогою правил Борда, Кондорсе і Копеланда з метою виявлення кращих зразків енергоефективності котелень підприємства.
магистерская работа [882,1 K], добавлен 24.08.2014Некристалічні напівпровідникові халькогеніди застосовуються в системах реєстрації, збереження й обробки оптичної інформації. При взаємодії світла з ними в них відбуваються фотостимульовані перетворення, які приводять до зміни показника заломлення.
курсовая работа [410,3 K], добавлен 17.12.2008Електрофізичні властивості гранульованих плівкових сплавів в умовах дії магнітного поля. Дослідження електрофізичних властивостей двошарових систем на основі плівок Ag і Co, фазового складу та кристалічної структури. Контроль товщини отриманих зразків.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 08.07.2014Види магнітооптичних ефектів Керра. Особливості структурно-фазового стану одношарових плівок. Розмірні залежності магнітоопіру від товщини немагнітного прошарку. Дослідження кристалічної структури методом електронної мікроскопії та дифузійних процесів.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 19.04.2016Скорости газовых молекул. Обзор опыта Штерна. Вероятность события. Понятие о распределении молекул газа по скоростям. Закон распределения Максвелла-Больцмана. Исследование зависимости функции распределения Максвелла от массы молекул и температуры газа.
презентация [1,2 M], добавлен 27.10.2013Поглиблення знання з основ газових законів та перевірка вміння та навичок при розв’язуванні задач. Механічні властивості тіл. Класифікація матеріалів за властивостями для будови деталей. Вміння користуватися заходами термодинаміки при розв’язуванні задач.
учебное пособие [66,9 K], добавлен 21.02.2009
