纳米结构和光学属性定制锡化薄膜通过现象学解:一条通往增强控制的道路
Caroline Hain1,2,3, Krzysztof Wieczerzak3, Daniele Casari3
1Institute for Applied Laser, Photonics and Surface Technologies, BFH, Bern University of Applied Sciences, Quellgasse 21, Biel/Bienne 2502, Switzerland.
ACS applied nano materials
|March 28, 2024
概括
这项研究精确地控制了锡化物 (ZTN) 薄膜喷射,使用微波等离子辅助高功率反应磁力喷射 (MAR-HiPIMS). 结果显示可调节的薄膜结构和微小的光学性能变化,尽管晶度的变化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 等离子体物理学的物理学
- 薄膜沉积的情况
背景情况:
- 精确控制薄膜喷对于材料定制至关重要.
- 锡化物 (ZTN) 薄膜对各种应用有兴趣.
- 现有的喷方法可能缺乏对先进材料属性的必要控制.
研究的目的:
- 通过使用MAR-HiPIMS来证明精确控制ZTN薄膜沉积.
- 为了研究微波 (MW) 功率对等离子体特性和薄膜特性的影响.
- 探索ZTN电影中的结构-财产关系.
主要方法:
- 微波等离子辅助高功率反应磁铁子喷射 (MAR-HiPIMS).
- 在现场诊断:兰穆尔探测器和能量解析的飞行时间质谱.
- 密度函数理论 (DFT) 用于光学属性分析.
主要成果:
- MAR-HiPIMS促进了化离子的产生和喷射原子的后离子化.
- 可调薄膜结构 (多晶至纹理) 通过不同的MW功率和基板偏差实现.
- DFT分析显示ZTN的光学异构性和subangstrom网格参数变化影响光学特性最小.
结论:
- 在ZTN薄膜沉积上,MAR-HiPIMS提供了增强的控制.
- 膜结构可以通过调整等离子体参数来定制,对光学性能的影响最小.
- 了解结构-属性关系是ZTN材料设计的关键.
