Features of Carbon and Silicon Thin Films Reflection Spectra in the Visible Region

УДК 539.216

  • C.V. Solomatin Altai State University (Barnaul, Russia) Email: kostyasv@mail.ru
  • O.S. Melnikova Altai State University (Barnaul, Russia) Email: olya.melnikova.99@yandex.ru
  • A.S. Belousow Altai State University (Barnaul, Russia) Email: Belousow.2020@yandex.ru
Keywords: thin films, reflectivity, absorption capacity, complex refractive index, interference methods

Abstract

The article is devoted to the reflection of visible light from a thin absorbing film. For a number of reasons, thin films have recently been the subject of close study. As part of the work, several non-metal films were fabricated on a glass substrate: silicon films (by resistive evaporation) and carbon films (using laser evaporation). The resulting films have an optical thickness in the range of 1 μm (that is, the actual layer thickness is in the range of 0.2-0.4 μm) and at the same time noticeably absorb the light flux. The films were processed according to the standard method in the visible region using a USB4000 spectrometer. Reflection spectra for each of the films were plotted for several different points on the surface. The spectra look similar when differences in numerical values are not considered. The contribution of the interference of rays reflected from the front and rear boundaries is significant at long wavelengths (in the red region), whereas the interference practically disappears against the background of instrument noise in the short wavelength region (violet part of the spectrum). The reason for this is that absorption during propagation of the short-wavelength part inside the film significantly reduces the intensity of the beam reflected from the rear surface of the film.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

C.V. Solomatin, Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей и экспериментальной физики

O.S. Melnikova, Altai State University (Barnaul, Russia)

магистрантка Института цифровых технологий, электроники и физики

A.S. Belousow, Altai State University (Barnaul, Russia)

магистрант Института цифровых технологий, электроники и физики

References

Золотарев А.А. Современные материалы теплового контроля на основе углерода в микроэлектронике // Инновационные технологии в электронике и приборостроении : сб. докл. Российской научн.-технич. конф. с междунар. участием. М., 2021.

Иовдальский В.И., Пелипец О.В., Зубков Н.П., Ковалев В.И. Исследование состава алмазоподобных пленок углерода, используемых в изделиях микроэлектроники // Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов : сб. докл. XI Международной конф. Ялта, 2009.

Мансуров Г.Н., Петрий О.А. Электрохимия тонких металлических пленок. М., 2011.

Хорьков К.С., Герке М.Н., Прокошев В.Г., Аракелян С.М. Образование тонких углеродных пленок при воздействии фемтосекундного лазерного излучения в вакууме // Известия вузов. Химия и химическая технология. 2012. Т. 55. № 6.

Григорьев Ф.В. Математическое моделирование процесса напыления тонких пленок, их структуры и свойств : дисс. ... д-ра физ.-мат. наук. М., 2019.

Маскаева Л.Н., Федорова Е.А., Марков В.Ф. Технология тонкопленочных покрытий. Екатеринбург, 2019.

Юнович А.Э. Оптические явления в полупроводниках. М., 1989.

Карпова А.А., Котова Е.И., Парфенова А.Д., Щеглов С.А. Метод измерения параметров тонких пленок, разработанный на основе методов интерферометрии переменного угла падения // Наука и инновации в технических университетах : матер. XIII Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых. СПб., 2019.

Ландсберг Г.С. Оптика. М., 2010.

Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжов Л.Н. Теплообмен излучением: справочник. М., 1991.

Лизункова Д.А. Исследование электрических и оптических свойств фоточувствительных структур на наноструктурированном кремнии : дисс. ... канд. физ.-мат. наук. Самара, 2018.

Соломатин К.В., Елькина Е.А. Определение толщины тонкой углеродной пленки оптическими методами : сб. науч. ст. VI Российско-Казахстанской молод. научн.-технич. конф. «Новые материалы и технологии». Барнаул, 2018.

Published
2022-09-09
How to Cite
Solomatin C., Melnikova O., Belousow A. Features of Carbon and Silicon Thin Films Reflection Spectra in the Visible Region // Izvestiya of Altai State University, 2022, № 4(126). P. 60-66 DOI: 10.14258/izvasu(2022)4-09. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282022%294-09.