Особливості структуроутворення тонких плівок міді та визначення їхніх плазмонно-резонансних властивостей

М. Ю. Барабаш$^{1,2}$, А. А. Колесніченко$^{1}$, Д. С. Леонов$^{1}$, Р. В. Литвин$^{1,3}$, А. Ю. Сезоненко$^{1}$, І. В. Лук’яненко$^{1,2}$, Є. Г. Биба$^{1,2}$, М. М. Ямшинський$^{1,2}$, Є. М. Бобошко$^{1,2}$

$^{1}$Технічний центр НАН України, вул. Покровська, 13, 04070 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна
$^{3}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142 Київ, Україна

Отримано: 21.01.2023; остаточний варіант - 10.03.2023. Завантажити: PDF

Основним завданням роботи було визначити особливості формування структури мідних плівок товщиною 100–300 нм на скляних підложжях, отриманих термічним напорошенням та вивчити ефекти оптичних резонансів в тонких металевих плівках міді за допомогою спектрів поглинання та комбінаційного розсіювання. Проведено дослідження атомно-кристалічної структури тонких плівок міді за допомогою рентгенівської дифрактометрії. Проаналізовано механізм утворення острівцевих тонких плівок. Результат перетворення структури визначається енергією взаємодії атомів плівки між собою та з підложжям, а також фізико-технологічними параметрами конденсації та наступних оброблень та відпалу. Ідентифіковано оптичні резонанси мідних плівок на скляних підложжях за допомогою спектрів поглинання та комбінаційного розсіяння.

Ключові слова: дифрактометрія, електронна мікроскопія, оптична спектроскопія, термічне напорошення, острівцеві плівки, розмірні ефекти.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v45/i02/0169.html

PACS: 68.37.-d, 68.55.-a, 78.20.-e, 78.67.-n, 81.15.-z, 81.15.Kk


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. М. Ю. Барабаш, Журнал нано- та електронної фізики, 10, №1: 01025 (2018). Crossref
  2. Л. И. Трусов, В. А. Холмянский, Островковые металлические пленки (Моск-ва: Металлургия: 1973).
  3. А. П. Шпак, Р. І. Бігун, З. В. Стасюк, Ю. А. Куницький, Наносистеми, на-номатеріали, нанотехнології, 8, №2: 339 (2010).
  4. Ю. А. Куницький, Я. І. Купина, Електронна мікроскопія (Київ: Либідь: 1998).
  5. A. C. Ferrari and J. Robertson, Phys. Rev. B, 61, No. 20: 14095 (2000). Crossref
  6. Yu. Liu, C. Pan, and J. Wang, J. of Materials Science, 39: 1091 (2004); Crossref
  7. Ю. Ф. Комник, Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффôôекты (Москва: Атомиздат: 1979).
  8. Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, Л. Н. Расторгуев, Кристалло-графия, рентгенография и электронная микроскопия (Москва: Металлур-гия: 1982).
  9. Р. І. Бігун, З. В. Стасюк, М. Ю. Барабаш, Ю. А. Куницький, Хімія, фізика та технологія поверхні, 1, №2: 128 (2010).
  10. М. Ю. Барабаш, А. А. Колесніченко, Д. С. Леонов, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 15, №4: 757 (2017).
  11. М. Yu. Barabash, G. G. Vlaykov, A. A. Kolesnichenko, and L. V. Rybov, Selected Papers from the 2018 International Conference on ‘Nanomaterials: Applications & Properties’ (Springer Nature Singapore Pte ltd.: 2019), p. 169. Crossref
  12. J. Robertson, Adv. Phys., 35: 317 (1986). Crossref
  13. M. Yu. Barabash, E. I. Martynchuk, E. S. Zhitluhina, ‘XXII Galyna Puchkovska International School-Seminar Spectroscopy of Molecules and Crystals’ (September 27–October 4, 2015) (Uzhgorod: Chynadiyovo: 2015), p. 260.
  14. В. Б. Лазарев, В. В. Соболев, И. С. Шаплыгин, Химические и физические свойства простых оксидов металлов (Москва: Наука: 1983).
  15. https://refractiveindex.info/?shelf=main&book=Cu&page=Johnson
  16. M. Yu. Barabash, G. G. Vlaykov, A. A. Kolesnichenko, R. V. Litvin, A. Yu. Sezonenko, and V. E. Martynchuk, Proceedings of the 2018 IEEE 8-th International Conference on Nanomaterials: Applications & Properties (NAP-2018) (9–14 September, 2018) (Odessa: Zatoka: 2018), Part 3, p. 03TFNMC03-1-4.
  17. M. Yu. Barabash, S. O. Sperkach, and V. E. Martynchuk, Nanotechnology and Nanomaterials (NANO-2017)” (23–26 серпня 2017) (Чернівці: 2017), c. 401.
  18. A. V. Butenko, Yu. E. Danilova, P. A. Chubakov, S. V. Karpov, A. K. Popov, S. G. Rautian, V. P. Safonov, V. V. Slabko, V. M. Shalaev, and M. I. Stockman, Z. Phys. D, 17: 283 (1990). Crossref