揭示厚度依赖氧化对室温RF喷超薄膜在无形玻璃的光学反应的影响:一个实验和FDTD调查
Dylan A Huerta-Arteaga1, Mitchel A Ruiz-Robles1, Srivathsava Surabhi1,2
1Centro de Investigación en Ciencias Físico Matemáticas, Facultad de Ciencias Físico Matemáticas, Universidad Autónoma de Nuevo León, Av. Universidad s/n, San Nicolás de los Garza 66455, Nuevo León, Mexico.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 27, 2025
概括
本研究探讨了 (Ni) 超薄膜氧化,揭示了受控制造如何影响电子和光子学应用的结构,表面和光学性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面科学是一门学科.
- 薄膜技术 薄膜技术
背景情况:
- (Ni) 超薄膜具有独特的电,磁和光学特性,受沉积的影响.
- 这些薄膜容易氧化,这会根据基板,温度和沉积参数改变它们的特性.
研究的目的:
- 在康宁玻璃上研究RF喷射的Ni超薄膜的时间氧化.
- 分析氧化对结构,表面和光学性能的影响.
- 确定受控制造如何影响氧化和光学特征.
主要方法:
- 对于Ni超薄膜沉积的射频喷射.
- 原子力显微镜 (AFM) 用于表面粗性和均性分析.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于结构和相位分析.
- 紫外线可见光谱仪用于光学属性评估.
- 有限差异时间域 (FDTD) 对光学吸收和等离子效应的模拟.
主要成果:
- 对于4-85nm的薄膜,AFM显示的粗度值 (Rq) 从0.679nm到4.379nm之间.
- SEM证实了Ni颗粒与NiO相相间隔,表明了类似表面等离子体共振 (SPR) 的效应.
- 紫外线-Vis光谱和FDTD模拟显示了等离子体峰和光学吸收的厚度依赖的光谱变化.
- 增加的NiO含量增强了电磁场定位和功率吸收效率.
结论:
- 控制的制造条件和薄膜厚度允许操纵氧化.
- 氧化显著改变光学特性,特别是等离子体的峰值位置.
- 量身定制的Ni薄膜适用于透明导电电极,磁光学设备,自旋电子和光子学.
