Изучение планарних волноводных структур на основе пленок золота и нанопористых пленок оксида алюминия.

Целью данной работы было получить методом импульсного лазерного осаждения пленки нанопористого оксида алюминия на пленках золота и исследовать полученные структуры методом спектроскопии мод. Пленки por-Al₂O₃ были получены методом импульсного лазерного осаждения из обратного потока наночастиц низкой энергии на подкладку, расположенную в плоскости мишени. Причем толщина пленки por-Al2O3
изменялась в широких пределах.

При небольших толщина пленки на приборе ПЛАЗМОН- 6 наблюдались обычные сенсораммы с резким минимумом в точке ППР. Но, при толщине пленки 354 нм появляется первая волноводная мода (m = 1). При дальнейшем увеличении толщины за пределы угловых измерений уходит и мода m =1 и появляется вторая — m = 2 при d = 747 нм. При d = 1144 нм видно обе моды m = 2 и m = 3 соответственно с минимумами кривых R (q) при 51.2° и 42.9°.

Рис. 1. Расчетные зависимости R(q) с двумя волноводными модами для пленки por-Al2O3
, где n =1.3, k =0 і d =1144нм.

На рис. 2 для образца толщиной 1064 нм приведены экспериментальная и расчетная сенсограммы. Видны три пика, которые отвечают трем волноводным модам. Трудности подгонки кривых объясняются тем, что теоретические расчеты рассматривают зеркальные плоскопараллельные границы раздела металл — диэлектрик. В теории рассматриваются однородные и изотропные среды. При этом не учитывается шероховатость, неоднородность и анизотропия реальной структуры, достаточно значительные для толстых пленок, где наблюдаются волноводные моды.

Рис. 2. Зависимость R (q) с тремя волноводными модами для точки с d= 1064 нм. Точки — эксперимент, сплошная линия — расчетная

Таким образом, сформированы планарные волноводные структуры на основе пленок золота и пленок нанопористого оксида алюминия. Оптические параметры пленок por-Al₂O₃, определенные численной аппроксимацией экспериментальных сенсограм с рассчитанными кривыми оптической модели поверхностных структур, выявили зависимости от толщины пленки и от того, из мелких или больших наночастиц эрозийного факела они сформированы. Рассмотрены два типа неоднородных распространяющихся волн: плазмон-поляритонная и мода диэлектрических волноводов.

watch Boyka: Undisputed IV film now

Ушенин Ю.В., Христосенко Р.В., Самойлов А.В., Громовой Ю.С. , Каганович Э.Б., Манойлов Э.Г., Кравченко С.А., Снопок Б.А. Планарные волноводные структуры на основе нанопористых пленок оксида алюминия в условиях поверхностного плазмонного резонанса // Оптоэлектроника и полупроводниковая техника. – 2011. – Вып. 46. – С. 33 – 40.
Ушенін Ю.В., Христосенко Р.В., Самойлов А.В., Громовой Ю.С. , Каганович Э.Б., Манойлов Э.Г., Кравченко С.А., Снопок Б.А. Тонкі плівки пористого оксиду алюмінію, одержані імпульсним лазерним осадженням, для поверхневих плазмон-поляритонних сенсорних структур // Фізика і хімія твердого тіла. – 2012. – т.13, №.1. – С. 259-264

watch Boyka: Undisputed IV film now