Apresentamos um método detalhado para fabricar filmes cor ultra-fino com características melhoradas para revestimentos ópticos. A técnica de deposição de ângulo oblíquo usando um evaporador de feixe de elétrons permite pré-definido de cor melhorada e pureza. Filmes fabricados de Ge e Au em substratos de Si foram analisados por medições de reflectância e conversão de informação de cor.
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Artigo de método
Fabricação de filmes de cor ultra-fino com altamente absorvente Media usando ângulo oblíquo deposição
Neste artigo
Resumo
Resumo
Estruturas de filmes ultrafinos têm sido estudadas extensivamente para uso como revestimentos ópticos, mas permanecem desafios desempenho e fabricação. Apresentamos um método avançado para fabricar filmes cor ultra-fino com características melhoradas. O processo proposto aborda várias questões de fabricação, incluindo o processamento de grande área. Especificamente, o protocolo descreve um processo para a fabricação de filmes ultrafinos cor usando um evaporador de feixe de elétrons para deposição de ângulo oblíquo de ouro (Au) em substratos de silício (Si) e germânio (Ge). Porosidade de filme produzida pela deposição ângulo oblíquo induz mudanças de cor no filme ultra-fino. O grau de mudança de cor depende de fatores como espessura de filme e ângulo de deposição. Fabricado com amostras dos filmes ultrafinos cor mostrou pré-definido de cor melhorada e pureza de cor. Além disso, a reflectância medida das amostras fabricadas foi convertida em valores cromáticos e analisada em termos de cor. Nosso filme ultra-fino, método de fabricação é esperado para ser usado para diversas aplicações de filme ultra-fino como eletrodos cor flexíveis, células solares de película fina e filtros ópticos. Além disso, o processo desenvolvido aqui para analisar a cor das amostras fabricadas é amplamente útil para estudar várias estruturas de cor.
Introdução
Em geral, o desempenho de revestimentos ópticos de película fina é baseado no tipo de interferência ótico que eles produzem, tais como alta reflexão ou transmissão. Em filmes-dielétricos finos, interferência ótico pode ser obtida simplesmente, satisfazendo as condições tais como a espessura de onda trimestre (λ/4n). Princípios de interferência têm sido muito utilizados em diversas aplicações ópticas como interferômetros de Fabry-Perot e distribuído Bragg refletores1,2. Nos últimos anos, película fina, estruturas usando materiais absorventes como metais e semicondutores têm sido amplamente estudados
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Protocolo
Atenção: alguns produtos químicos (i.e., tamponada óxido ácido, álcool isopropílico, etc.) utilizados neste protocolo podem ser perigosos para a saúde. Por favor consulte todas as fichas de dados de segurança antes de qualquer preparação de amostra tem lugar. Utilizar equipamento de protecção adequado (por exemplo, aventais, óculos de segurança, luvas, etc) e controles (por exemplo, a estação molhada, fume hood, etc.) de engenharia ao manusear ácidos e solventes.
1. preparação do substrato Si
- usando um cortador de diamante, corte um wafer de silício (Si) de 4 polegadas em 2 x 2 cm quadrados de tamanho. Par....
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Resultados
Figura 2a mostra imagens das amostras de 2 x 2 cm fabricado. As amostras foram fabricadas para que os filmes tinham espessuras diferentes (ou seja, 10 nm, 15 nm, 20 nm e 25 nm) e foram depositados em ângulos diferentes (ou seja, 0 °, 30 °, 45 ° e 70 °). A cor das alterações dependendo da combinação de ambos a espessura das amostras e o ângulo de deposição de filmes depositados. As alterações na cor resultam de mudanças na porosidade do filme. Dependendo do ângulo de deposiç.......
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Discussão
Em revestimentos de película fina convencional para coloração3,4,5,6, a cor pode ser controlada alterando materiais diferentes e ajustar a espessura. A escolha de materiais com diferentes índices de refracção é limitada para tuning várias cores. Para relaxar esta limitação, nós explorada a deposição de ângulo oblíquo para o revestimento de película fina de cor. Dependendo do ângulo de deposição.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Esta pesquisa foi apoiada pelo programa desenvolvimento através o não tripulados veículo avançado Research Center (UVARC) financiado pelo Ministério da ciência, TIC e planejamento de futuro, a República da Coreia (e veículos não tripulados Core Advanced Technology Research 2016M1B3A1A01937575)
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| KVE-2004L | Coreia Vácuo Tech. Ltd. | Sistema de evaporador de feixe eletrônico | |
| Cary 500 | Varian, EUA | Espectrofotômetro UV-Vis-NIR | |
| T1-H-10 | Elma | Banho ultrassônico | |
| HSD150-03P | Misung Scientific Co., Ltd | Placa quente | |
| Álcool isopropílico (IPA) | OCI Company Ltd. | Álcool isopropílico (IPA) | |
| Óxido tamponado Etch 6:1 | Avantor | Óxido tamponado Etch 6:1 | |
| Acetona | OCI Company Ltd. | Acetona | |
| 4 polegadas Bolacha de silício | Hi-Solar Co., Ltd. | Wafer de Silício de 4 polegadas (P-100, 1 - 20 ohm.cm, Polido de um lado, Espessura: 440 ± 20 μ m) | |
| Bolacha de silicone de 2 polegadas | Hi-Solar Co., Ltd. | Bolacha de Silício de 2 polegadas (P-100, 1 - 20 ohm.cm, Polido de um lado, Espessura: 440 ± 20 μ m) |
Referências
- Macleod, H. A. Thin-film optical filters. Institute of Physics Publishing. 3, 3rd, (2001).
- Baumeister, P. W. Optical Coating Technology. , SPIE Press. Bellingham, Washington. (2004).
- Kats, M. A., Blanchard, R., Genevet, P., Capasso, F.
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Reimpressões e permissões
