Вплив підшарів ґерманію на оптичну провідність тонких плівок золота

Р. І. Бігун$^{1}$, З. В. Стасюк$^{1}$, О. В. Строганов$^{1}$, Д. С. Леонов$^{2}$

$^{1}$Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Університетська, 1, 79000 Львів, Україна
$^{2}$Технічний центр НАН України, вул. Покровська, 13, 04070 Київ, Україна

Отримано: 25.05.2018. Завантажити: PDF

Експериментально досліджено особливості оптичного поглинання та перколяції у тонких плівках золота різної товщини (2–20 нм) і впливу на них підшарів ґерманію масовою товщиною у 0,5 нм у видимому та близькому інфрачервоному діяпазонах довжин хвиль (300–2500 нм). Оптична й електрична перколяції у тонких плівках золота пов’язані з механізмом росту та режимом формування плівки золота на аморфній скляній підкладинці. Показано, що підшари ґерманію, попередньо нанесені на скляну підкладинку, зменшують порогову товщину оптичного перколяційного переходу у плівках золота на $\Delta d$ = 2,4 нм і збільшують їхню поглинальну здатність у порівнянні з аналогічними плівками, осадженими на чисту скляну поверхню. Збільшення поглинальної здатности зумовлено більш дрібнокристалічною структурою плівки металу та, відповідно, збільшенням кількости ізольованих металевих острівців на одиниці площі поверхні аморфної підкладинки.

Ключові слова: тонкі металеві плівки, підшари субатомової товщини, оптична й електрична перколяції.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i07/0931.html

PACS: 64.60.ah, 73.50.Gr, 73.61.At, 73.63.Bd, 78.20.Ci, 78.66.Bz, 81.15.Kk


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. A. Axelevitch, B. Gorenstein, and G. Golan, Physics Procedia, 32: 1 (2012). Crossref
  2. P. Smilauer, Contemporary Physics, 32, No. 2: 89 (1991). Crossref
  3. S. Ding, X. Wang, D. J. Chen, and Q. Q. Wang, Optics Express, 14, No. 4: 1541 (2006). Crossref
  4. Р. І. Бігун, З. В. Стасюк, О. В. Строганов, В. М. Гаврилюх, Д. С. Леонов, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 13, вип. 3: 459 (2015).
  5. Р. І. Бігун, З. В. Стасюк, О. В. Строганов, Д.С. Леонов, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 6: 743 (2017). Crossref
  6. S. V. Dukarov, S. I. Petrushenko, V. N. Sukhov, and I. G. Churilov, Problems Atomic Sci. Technol., 89, No. 1: 110 (2014).
  7. N. Kaiser, Appl. Optics, 41, No. 16: 3053 (2002). Crossref
  8. N. T. Gladkikh, S. V. Dukarov, and V. N. Sukhov, Физика металлов и металловедение, 78, № 3: 87 (1994).
  9. С. И. Петрушенко, С. В. Дукаров, В. Н. Сухов, И. Г. Чурилов, Журнал нано- та електронної фізики, 7, № 2: 02033(6) (2015).
  10. Р. І. Бігун, В. М. Гаврилюх, З. В. Стасюк, Д. С. Леонов, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 3: 317 (2015). Crossref
  11. M. Cesaria, A. P. Caricato, and M. Martino, J. Opt., 14: 105701 (2012). Crossref
  12. X. Sun, R. Hong, H. Hon, Zh. Fan, and J. Shao, Thin Solid Films, 515: 6962 (2007). Crossref
  13. N. A. Hegab and H. M. El-Mallah, Acta Physica Polonica A, 118, No. 4: 637 (2010). Crossref
  14. R. T. Phillips, J. Phys. D: Appl. Phys., 16: 489 (1983). Crossref
  15. R. E. Denton, R. D. Campbell, and S. G. Tomlin, J. Phys. D: Appl. Phys., 5: 852 (1972). Crossref
  16. P. B. Johnson and R. W. Christy, Phys. Rev. B, 6, No. 12: 4370 (1972). Crossref
  17. N. El-Kadry, Acta Physica Polonica A, 86: 375 (1994). Crossref
  18. CRC Handbook of Chemistry and Physics: A Ready-Reference of Chemical and Physical Data. 85th Ed. (Ed. D. R. Line) (Boca Raton, FL: CRC Press LLC: 2004), J. Am. Chem. Soc., 127, No. 12: 4542 (2005). Crossref
  19. M. A. Ordal, R. J. Bell, R. W. Alexander, L. L. Long, and M. R. Querry, Applied Optics, 24, No. 24: 4493 (1985). Crossref
  20. A. I. Maaroof and G.B. Smith, Thin Solid Films, 485: 198 (2005). Crossref
  21. Y. Jiang, S. Pillai, and M. A. Green, J. Appl. Phys., 120: 233109 (2016). Crossref
  22. A. F. Mayadas, M. Shatzkes, and J. F. Janak, Appl. Phys. Lett., 14, Iss. 11: 345 (1969). Crossref
  23. A. F. Mayadas and M. Shatzkes, Phys. Rev. B: Solid State, B4: 1382 (1970). Crossref
  24. C. R. Tellier and A. J. Tosser, Thin Solid Films, 33: L19 (1976). Crossref
  25. C. R. Tellier and A. J. Tosser, Thin Solid Films, 44: 141 (1977). Crossref
  26. C. R. Tellier, A. J. Tosser, and C. Boutrit, Thin Solid Films, 44: 201 (1977). Crossref
  27. C. R. Tellier, Thin Solid Films, 51, No. 3: 311 (1978). Crossref
  28. C. R. Tellier and A. J. Tosser, Size Effects in Thin Solid Films (Amsterdam: Elsevier: 1982).
  29. C. R. Pichard, C. R. Tellier, and A. J. Tosser, Thin Solid Films, 62, No. 2: 189 (1979). Crossref
  30. C. R. Pichard, C. R. Tellier, and A. J. Tosser, J. Phys. F: Metal. Phys., 10: L101 (1980). Crossref
  31. M. Bedda, C. R. Pichard, and A. J. Tosser, J. Mat. Sci., 21: 1405 (1986). Crossref
  32. H. Tijani, S. Messaadi, C. R. Pichard, and A. J. Tosser. J. Mat. Sci., 23, No. 1: 293 (1988). Crossref
  33. A. J. Tosser, C. R. Pichard, M. Lahrichi, and M. Bedda, J. Mat. Sci. Lett., 4, No. 5: 585 (1985). Crossref