Эффект Бенджамина Баттона: созданы серебряные пленки, улучшающие свойства с течением времени

    В НОЦ Функциональные Микро/Наносистемы на базе МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» созданы эпитаксиальные серебряные пленки, улучшающие свои свойства с течением времени. Уникальными долгожителями стали пленки металлов, осажденные по запатентованной SCULL-технологии НОЦ ФМН.

    Серебро и золото – наиболее востребованные в оптике и плазмонике материалы, спектр использования которых охватывает интегральные плазмонные устройства, элементы вычислительных систем и различные функциональные покрытия. Серебро имеет самые низкие оптические потери в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, но при этом имеет большой недостаток: значительное ухудшение свойств с течением времени. Исследование механизмов деградации серебра и поиск решений для ее предотвращения являются важной и актуальной научной задачей.



    Следы деградации пленок проявились спустя 7-19 месяцев после осаждения: на поверхности металлов возникли объемные структуры, разрывы и прочие дефекты. При этом в химическом составе образцов присутствия связей серебра с активными химическими элементами (AgCl, Ag2S, Ag2O, Ag2CO3) обнаружено не было, что говорит о том, что интенсивность деградации пленок определяется другими факторами. В их числе – уровень шероховатости металлов, количество дефектов на их поверхности, а также наличие внутренних остаточных напряжений, возникших в процессе роста структуры.

    Наилучшую стабильность с точки зрения сохранения своих свойств продемонстрировали пленки монокристаллического серебра толщиной 35–50 нм, осажденные по запатентованной SCULL-технологии. Более того, по результатам исследований доказано, что со временем они улучшают свою структуру с одновременным изменением морфологии поверхности.



    Результаты проведенной работы дали исследователям возможность предложить механизм изменения характеристик металлических тонких пленок, связанный с распределением внутренних напряжений и склонностью серебряных слоев к несмачиванию поверхности и образованию капель. В рамках предложенного командой НОЦ ФМН и ИТПЭ РАН механизма объясняются характер зависимостей шероховатости и оптических характеристик пленок разных толщин от времени.

    Результаты исследований представлены в публикации Epitaxial Silver Films Morphology and Optical Properties Evolution over Two Years в журнале Coatings.

    Прямо сейчас мы готовим обзорный материал о работе НОЦ ФМН и уже совсем скоро выпустим статью с уникальными кадрами из «Чистой комнаты» и расскажем вам о том, какое место занимает наш Университет в квантовой гонке!

    Похожие публикации

    Комментарии 5

      +1
      Было бы интересно узнать, где используются такие плёнки (не беглым абзацем, как в статье, а хотя бы чуть-чуть подробнее), а то выглядит (если не заметить этот абзац, а это очень легко), как будто учёные сами придумали проблему и сами же её героически решили
        0
        Серебро и золото – наиболее востребованные в оптике и плазмонике материалы, спектр использования которых охватывает интегральные плазмонные устройства, элементы вычислительных систем и различные функциональные покрытия. Серебро имеет самые низкие оптические потери в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, но при этом имеет большой недостаток: значительное ухудшение свойств с течением времени.
          0
          Стоило прочитать комментарий, на который отвечаете, я в нём дважды упомянул этот абзац, который Вы почти целиком процитировали:
          (не беглым абзацем, как в статье, а хотя бы чуть-чуть подробнее)
          (если не заметить этот абзац, а это очень легко)
          0
          Делимся с вами подробнейшим обзором на тему использования серебряных пленок, который был подготовлен нашими коллегами: www.osapublishing.org/ome/viewmedia.cfm?uri=ome-9-2-611&html=true
            0
            Вы только ссылкой делитесь :)
            А подробнейшим образом, соответственно, Ваши коллеги делятся (кстати, на Английском)

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое