A moszkvai fizikai és technológiai intézet tudósai meghatározták az ultravékony aranyfóliák optikai tulajdonságait, frissítve azokat az adatokat, amelyek 1972 óta nem változtak.
A moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet kutatói, Valentin Volkov vezetésével, pontosan meghatározták a 20–200 nanométer vastagságú ultravékony aranyfóliák optikai állandóságát (a nanométer méter milliárd méter). Az ilyen filmek képezik a mikro- és nano-optikai és optoelektronikai eszközök egyik fő elemét. A munka eredményeit különféle érzékelők és fejlett elektronikus eszközök létrehozására használják. Az orosz tudósok megfelelő cikke csupán egy nap alatt tetején töltötte le az Optics Express webhely legfrissebb letöltését.
Manapság a vékony fémrétegeket széles körben használják kompakt kémiai és biológiai érzékelőkben, fénydetektorokban, napelemekben és optikai számítógépek elemeiben. Számukra és az azokon alapuló nanoszerkezetek számára a legjobb anyag az arany - egy fém, amelynek rendkívül magas elektromos vezetőképessége és oxidációs ellenállása van. Ahhoz azonban, hogy ilyen meghatározott paraméterekkel rendelkező nanoeszközöket gyárthassanak, rendkívül pontosan meg kell mérni azok optikai tulajdonságait. A kutatók általában csaknem fél évszázaddal ezelőtt közzétett művek táblázatos adatait használják.
Ez idő alatt a technika jelentősen megváltozott - nem csak a mérést, hanem a filmek előállítását is különféleképpen végezzük, ami befolyásolja mind azok tulajdonságait, mind a mérések pontosságát. A moszkvai Fizikai és Technológiai Intézet fizikusai kiválasztották az optimális kezdeti feltételeket (lerakódási sebesség és a szubsztrátum hőmérséklete) a legjobb optikai tulajdonságok elérése érdekében.
Ezeket tisztított szilícium-szubsztráton, vákuumkamrába helyezték. A szemébe egy arany mikrotöredéket tartalmazó tartályt helyeztünk. Egy mágneses mezővel gyorsított elektronnyaláb irányult rá. Segítségével az arany megolvadt és bepárolódott. A nemesfém molekulák "visszapattantak" a szubsztrátum felé, leülepedtek rajta és megszilárdultak. Ezt a rendkívül tiszta és ultravékony film előállításának módszerét elektronnyaláb párologtatásnak nevezzük.
Minta (vékony aranyfólia) előkészítése spektrális ellipszométerrel történő mérésekhez. FOTÓ MIPT
Ennek eredményeként a munka szerzőinek sikerült megtudni, hogy legfeljebb 80 nanométer vastagságig a vékony aranyfólia optikai tulajdonságai gyakorlatilag nem változnak a vastagság változásával. 80 nanométernél kisebb vastagság esetén az arany optikai vesztesége, valamint az egyenáramú ellenállása jelentősen növekszik. Ezek az adatok felhasználhatók még vékonyabb fémfóliák tervezésére és létrehozására. Segítenek egy alapvetően új optoelektronikai eszköz létrehozásában, amely különféle területeken igényes. Az ilyen 40 nm vastag aranyfóliákat már nagyon érzékeny bioszenzorok létrehozására használják.
IVAN ORTEGA
Promóciós videó: