Para ilmuwan di Institut Fisika dan Teknologi Moskow telah menentukan sifat optik film emas ultra-tipis, memperbarui data yang tidak berubah sejak 1972.
Para peneliti di Institut Fisika dan Teknologi Moskow, yang dipimpin oleh Valentin Volkov, telah secara akurat mengukur konstanta optik film emas ultra-tipis dengan ketebalan 20 hingga 200 nanometer (nanometer adalah sepermiliar meter). Film semacam itu adalah salah satu elemen utama dari perangkat mikro dan nano-optik dan optoelektronik. Hasil pekerjaan tersebut akan digunakan untuk membuat berbagai sensor dan perangkat elektronik canggih. Artikel terkait oleh ilmuwan Rusia menduduki puncak unduhan di situs web Optics Express hanya dalam satu hari.
Saat ini, film logam tipis banyak digunakan dalam sensor kimia dan biologi kompak, detektor cahaya, sel surya, dan elemen komputer optik. Bahan terbaik untuk mereka dan struktur nano yang didasarkan padanya adalah emas - logam dengan konduktivitas listrik yang sangat tinggi dan ketahanan terhadap oksidasi. Namun, untuk membuat perangkat nano seperti itu dengan parameter yang ditentukan, perlu untuk mengukur sifat optiknya dengan sangat akurat. Biasanya, peneliti menggunakan data tabel dari karya yang diterbitkan hampir setengah abad yang lalu.
Selama waktu ini, tekniknya telah berubah secara signifikan - tidak hanya pengukuran, tetapi juga produksi film dilakukan secara berbeda, yang memengaruhi sifat dan keakuratan pengukuran. Fisikawan dari Institut Fisika dan Teknologi Moskow telah memilih kondisi awal yang optimal (laju deposisi dan suhu substrat) untuk mendapatkan sifat optik terbaik untuk film yang diukur.
Mereka ditanam di atas substrat silikon yang dimurnikan yang ditempatkan di ruang vakum. Sebuah wadah dengan pecahan mikro emas ditempatkan di seberangnya. Seberkas elektron yang dipercepat oleh medan magnet diarahkan padanya. Dengan bantuannya, emas meleleh dan menguap. Molekul logam mulia "memantul" ke arah substrat, menetap di atasnya dan mengeras. Metode untuk mendapatkan film ultra murni dan sangat tipis ini disebut evaporasi berkas elektron.
Persiapan sampel (lapisan tipis emas) untuk pengukuran pada elipsometer spektral. FOTO MIPT
Hasilnya, penulis karya berhasil menemukan bahwa hingga ketebalan hingga 80 nanometer, sifat optik film emas tipis praktis tidak berubah dengan perubahan ketebalan. Namun, dengan ketebalan kurang dari 80 nanometer, kehilangan optik serta resistivitas DC untuk emas meningkat secara signifikan. Data ini dapat digunakan untuk merancang dan membuat film logam yang bahkan lebih tipis. Mereka akan membantu dalam pembuatan perangkat optoelektronik baru yang sangat dibutuhkan di berbagai bidang. Lapisan emas setebal 40 nm seperti itu telah digunakan untuk membuat biosensor yang sangat sensitif.
IVAN ORTEGA
Video promosi:
