ПАЛАГУШКИН А.Н., СЕРГЕЕВ А.П., АРЛАМЕНКОВ А.Н.

Электроннолучевое напыление слоев Ag
для плазмонных структур.

Институт Оптико Нейронных Технологий (ИОНТ) РАН
Москва 117333, ул. Вавилова 44/2
E-mail: iont@postman.ru

При разработке наноструктур с плазменным резонансом одним из
решающих факторов является качество пленок Ag. Была проведена
отработка технологии напыления слоев Ag и двухслойных структур
Ag/SiO2 методом электроннолучевого испарения на установке L-560Q и
экспериментальные исследования полученных пленок. Отработка
технологических режимов проводилась в два этапа.
На первом этапе необходимо было определить оптимальную
температуру напыления слоев Ag c наилучшими характеристиками для
плазмонных
структур.
Напыления
проводились
в
одинаковых
технологических режимах в диапазонах температур от 1500 до 4500 С. На
Рис.1 представлены микрофотографии поверхностей слоев Ag на
просвет для различных температур подложки и соответствующие им
спектры пропускания, измеренные на спекрофотометре "Lambda-14"
(Рис.2).




Рис.1 150oC
250oC
400oC
Исследования показали что при температурах подложки выше
2500С значительно ухудшаются свойства пленок из-за увеличении
зернистости и уменьшения коэффициента пропускания покрытия. Таким
образом экспериментально получена оптимальная температура напыления
слоев Ag, которая соответствует 1500С.
Второй этап заключался в экспериментальном определении
толщины пленок для наилучших условий поверхностного плазмонного
резонанса (SPR) при оптимальной температуре и фиксированных
технологических режимах. Была проведена серия напылений слоев Ag
различной толщины на подложки SiO2 и двухслойных структур Ag/SiO2,

для которых спектры нарушенного полного внутреннего отражения
(НПВО) в конфигурации Кречманна показаны на рис. 3, а зависимость
интенсивности в минимуме отражения от толщины слоя Ag - на рис.4.
70
60
50
40
1500С
%T
30
2500С
20
4000С
10
0.0 190.0
300
400
500
600
700.0
NMMMM
Рис.2 Спектры пропускания слоев Ag для температур подложек 1500,
2500 и 4000 С.
50
40
, %
30
20
Интенсивность 10
0
35 40 45 50 55 60 65 70
Толщина слоя Ag, нм
Рис. 3 Спектры НПВО для Ag и Ag/SiO2 Рис. 4 Минимум отражения.
Работа выполнена при поддержке Грантов РФФИ 02-01-00457
и 03-01-00355.

Document Outline