Особенности формирования и свойства тонких пленок и массивов частиц золота, получаемых на поверхности опаловых пленок

Инженерный журнал: наука и инновации

# 8·2017 1

УДК 539.23 DOI 10.18698/2308-6033-2017-8-1650

Особенности формирования и свойства тонких пленок

и массивов частиц золота, получаемых на поверхности

опаловых пленок

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Представлена технология получения тонких пленок и регулярных массивов наноча-

стиц золота на поверхности опаловых пленок. Приведены результаты исследова-

ния параметров рельефа образцов полученных структур на спектрофотометре,

атомно-силовом микроскопе и спектрометре комбинационного рассеяния. Выявле-

но, что, варьируя время нанесения золота, на поверхности опаловой пленки можно

сформировать как массивы частиц нанометрового размера, так и сплошную по-

вторяющую рельеф опаловой матрицы пленку золота. Обнаружено, что сформи-

рованные массивы частиц обладают свойствами плазмонных структур, демон-

стрируя эффект усиления комбинационого рассеяния. Представленные результа-

ты могут быть использованы при разработке технологии формирования

разнообразных слоистых структур и систем частиц на поверхности опаловых

матриц, в частности, в производстве устройств фотоники, чувствительных эле-

ментов газовых сенсоров, усиливающих комбинационное рассеяние подложек и

эмиссионных устройств.

Ключевые слова:

опал, опаловая матрица, тонкие пленки, массивы наночастиц,

плазмонные структуры, вакуумное осаждение

Введение.

Пленки синтетического опала и слоистые структуры,

создаваемые на их основе вакуумными способами, перспективны для

использования в электронной технике. Процессу нанесения пленок на

поверхность опаловой матрицы посвящены исследования [1, 2] и ра-

боты ряда других исследователей [3–5]. В этих работах процесс роста

пленки рассмотрен в контексте формирования поверхности с регуляр-

ным рельефом. В данной статье речь пойдет о технологической воз-

можности формирования на поверхности опаловой матрицы разнооб-

разных типов структур: массивов наночастиц, повторяющих рельеф

опаловой матрицы пленок и пленок с шероховатостью меньшей, чем у

поверхности опаловой матрицы. Подобные структуры могут обладать

свойствами не только фотонных, но и плазмонных кристаллов [6].

В работе представлены результаты исследования образцов, получен-

ных вакуумным нанесением золота на поверхность опаловых пленок.

Получение образцов.

Исследуемые образцы представляют собой

сформированную на подложках из стекла размером 10×10 мм струк-

туру, состоящую из адгезионного слоя хрома Cr

толщиной 1 мкм,