Maskavas Fizikas un tehnoloģijas institūta zinātnieki ir noteikuši īpaši plānas zelta plēvju optiskās īpašības, atjauninot datus, kas nav mainījušies kopš 1972. gada.
Maskavas Fizikas un tehnoloģijas institūta pētnieki Valentīna Volkova vadībā ir precīzi izmērījuši īpaši plānas zelta plēvju optiskās konstantes no 20 līdz 200 nanometriem (nanometrs ir metra miljardā daļa). Šādas filmas ir viens no galvenajiem mikro- un nano-optisko un optoelektronisko ierīču elementiem. Darba rezultāti tiks izmantoti, lai izveidotu dažādus sensorus un uzlabotas elektroniskās ierīces. Atbilstošais krievu zinātnieku raksts tikai vienas dienas laikā papildināja populārākās lejupielādes Optics Express vietnē.
Mūsdienās plānas metāla plēves tiek plaši izmantotas kompaktajos ķīmiskajos un bioloģiskajos sensoros, gaismas detektoros, saules baterijās un optisko datoru elementos. Labākais materiāls tiem un uz tiem balstītām nanostruktūrām ir zelts - metāls ar īpaši augstu elektrisko vadītspēju un izturību pret oksidāciju. Tomēr, lai izgatavotu šādas nanoierīces ar noteiktiem parametriem, ir ārkārtīgi precīzi jāmēra to optiskās īpašības. Parasti pētnieki izmanto tabulas datus no darbiem, kas publicēti gandrīz pirms pusgadsimta.
Šajā laikā tehnika ir ievērojami mainījusies - ne tikai mērīšana, bet arī plēvju izgatavošana tiek veikta atšķirīgi, kas ietekmē gan to īpašības, gan mērījumu precizitāti. Maskavas Fizikas un tehnoloģijas institūta fiziķi izvēlējās optimālos sākotnējos apstākļus (nogulsnēšanas ātrumu un substrāta temperatūru), lai iegūtu labākās optiskās īpašības mērāmām filmām.
Tos audzēja uz attīrīta silīcija substrāta, kas ievietots vakuuma kamerā. Pretī tam tika ievietots trauks ar zelta mikro fragmentu. Uz to tika virzīts elektronu stars, kuru paātrināja magnētiskais lauks. Ar tās palīdzību zelts tika izkusis un iztvaikojis. Cēlmetāla molekulas "atlēca" pret substrātu, nosēdās uz tā un sacietēja. Šo galīgi tīro un īpaši plāno filmu iegūšanas metodi sauc par elektronu staru iztvaikošanu.
Parauga (plānas zelta plēves) sagatavošana mērījumiem ar spektrālo elipsometru. FOTO MIPT
Rezultātā darba autoriem izdevās noskaidrot, ka līdz biezumam līdz 80 nanometriem plānas zelta plēvju optiskās īpašības praktiski nemainās, mainoties biezumam. Tomēr, ja biezums ir mazāks par 80 nanometriem, ievērojami palielinās optiskie zudumi, kā arī līdzstrāvas pretestība zeltam. Šos datus var izmantot, lai projektētu un izveidotu vēl plānākas metāla plēves. Tie palīdzēs radīt pilnīgi jaunas optoelektroniskās ierīces, kas ir pieprasītas dažādās jomās. Šādas 40 nm biezas zelta plēves jau tiek izmantotas, lai izveidotu ļoti jutīgus biosensorus.
IVAN ORTEGA
Reklāmas video: