Влияние нестехиометрии состава на оптические свойства плёнок диоксида титана

Новопашин В.В., Скворцов Л.А., Скворцова М.И.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Новопашин В.В., Скворцов Л.А., Скворцова М.И. Влияние нестехиометрии состава на оптические свойства плёнок диоксида титана // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 12. С. 77–82. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-12-77-82

Novopashin V.V., Skvortsov L.A., Skvortsova M.I. Effect of composition nonstoichiometry on the optical properties of titanium dioxide films [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 12. P. 77–82. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-12-77-82

Ссылка на англоязычную версию:

V. V. Novopashin, L. A. Skvortsov, and M. I. Skvortsova, "Effect of composition nonstoichiometry on the optical properties of titanium dioxide films," Journal of Optical Technology. 85(12), 803-807 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000803

Аннотация:

Установлено, что механизмы поглощения света в плёнках диоксида титана имеют различный характер в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра. В ближнем ИК диапазоне спектра преобладающий вклад в коэффициент поглощения вносят собственные дефекты, связанные с нестехиометрией состава плёнки. В то же время в видимом диапазоне спектра основной вклад в поглощение, скорее всего, обусловлен внешними дефектами, а именно посторонними включениями и примесями, содержащимися в исходном материале для напыления плёнок. Показано, что введение контроля величины фототермического сигнала от таблеток из исходного сырья позволяет свести к минимуму и стабилизировать величину поглощения в видимой области спектра.

Ключевые слова:

диоксид титана, реактивное термоиспарение, активированное реактивное термоиспарение, поглощение, стехиометрия состава, фотототермическая радиометрия

Коды OCIS: 140.0140; 310.1860

Список источников:

1. Maissel L.I., Glang R. Handbook of thin film technology. New York: McGraw-Hill, 1970. 1216 p.
2. Rao K.N. Influence of deposition parameters on optical properties of TiO2 films // Optical Engineering. 2002. V. 41. P. 2357–2365.
3. Зверев Г.М., Колядин С.А., Левчук Е.А., Скворцов Л.А. Исследование процессов разрушения диэлектрических плёнок под действием лазерного излучения // Квантовая электроника. 1977. Т. 4. № 2. С. 413–419 [Zverev G.M., Kolyadin S.A., Levchuk E.A., Skvortsov L.A. Investigation of the damage to dielectric films by laser radiation // Soviet Journal of Quantum Electron. 1977. V. 7 (2). P. 227–230].
4. Küster H., Ebert J. Activated reactive evaporation of TiO2 layers and their absorption indices // Thin Solid Films. 1980. V. 70. № 1. P. 43–47.
5. Narasimha K.R. Influence of substrate temperature on optical absorption in TiO2 films // Proc. SPIE. Thin Film Technologies III. 1989. V. 1019. P. 49–55.
6. Küster H., Ebert J. Activated reactive evaporation of TiO2 layers and their absorption indices // Thin Solid Films. 1980. V. 70. № 1. P. 43 – 47.
7. Скворцов Л.А., Кириллов В.М. Измерение температуры поверхности тел методом лазерной фототермической радиометрии // Квантовая электроника. 2003. Т. 33. № 12. С. 1113–1117. [Skvortsov L.A., Kirillov V.M. Measurement of the body surface temperature by the method of laser photothermal radiometry // Quantum Electronics. 2003. V. 33. № 12. P. 1113–1117].
8. Nordal P.E., Kanstad S.O. Photothermal radiometry // Phys. Scr. 1979. V. 20. P. 659–663.
9. Зверев Г.М., Скворцов Л.А. Особенности процесса разрушения диэлектрических покрытий в непрерывном режиме генерации // Известия АН СССР. Серия Физическая. 1981. Т. 45. № 3. С. 644–646. [Zverev G.M., Skvortsov L.A.Damage of dielectric coatings by CW laser radiation // Akademiia Nauk USSR. Izvestiia Seriia Fizicheskaia. 1981. Т. 45. Р. 644–646].
10. Santos R., Miranda L.C.M. Theory of the photothermal radiometry with solids // J. Appl. Phys. 1981. V. 52. P. 4194–4199.
11. Лопаткин В.Н., Сидорюк О.Е., Скворцов Л.А. Лазерная модуляционная фототермическая радиометрия — новый метод измерения малых поглощений в объёме материалов и покрытиях // Квантовая электроника. 1985. Т. 12.
№ 2. С. 339–346 [Lopatkin V.N., Sidoryuk O.E., Skvortsov L.A. Laser modulation photothermal radiometer – a new method for measuring weak absorption in bulk materials and coatings // Soviet Journal of Quantum Electron. 1985. V. 15 (2). P. 216–220].
12. Mandelis A., Riopel Y. Laser infrared photothermal radiometry of electronic solids: Principles and applications to industrial semiconductor Si wafers // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 2000. V. 18. № 2. Р. 705–708.
13. Emeline A., Salinaro A., Ryabchuk V., Serpone N. Photo-induced processes in heterogeneous nanosystems. From photoexcitation to interfacial chemical transformations // Int. J. Photoenergy. 2001. V. 3. P. 1–16.
14. Hoffmann M., Martin S., Choi W., Bahnemann D. Environmental applications of semiconductor photocatalysis // Chem. Rev. 1995. V. 95. № 1. P. 69–96.
15. Зверев Г.М., Сидорюк О.Е., Скворцов Л.А. Влияние процессов адсорбции воды на лазерную прочность диэлектрических покрытий из двуокиси титана // Квантовая электроника. 1981. Т. 8. № 10. С. 2274–2276. [Zverev G.M., Sidoryuk O.E., Skvortsov L.A. Influence of water adsorption processes on the optical strength of dielectric titanium dioxide coatings // Soviet Journal of Quantum Electronics. 1981. V. 11. № 10. P. 1393–1395].