Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar II xalqaro ilmiy anjumani

Методика эксперимента.
Пленки полиимида (C
22
H
10
O
5
N
2
)n с толщиной 40 мкм были 
подвергнуты радиационной обработке гамма-квантами в интервале доз 6-200 
кГр на установке МРХ –γ-25М и имплантированы однозарядными ионами 
С
+
, B
+
, Сu
+
, Co
+
, Ni
+
, Fe
+
, Mn
+
, Ag
+
, ускоренными до энергий 30-40 кэВ при 
плотности ионного тока в пучке j= 4 мкА/см
2 
в интервале доз 5·10
16
-1,5·10
17
ион/см
2
. Имплантация проводилась на ионно-лучевом ускорителе ИЛУ-3 и 
“Везувий” при комнатной температуре. Для предотвращения деструкции 
полимера из-за нагрева при имплантации пленки крепились на охлаждаемой 
водой кассете. Толщина модифицированного имплантацией слоя 
рассчитывалась программами SRIM и TRIDUNР. Спектры отражения и 
пропускания регистрировались при комнатной температуре в диапазоне длин 
волн 200–3000 нм на однолучевом спектрофотометре PHOTON RT. 
Спектральные зависимости коэффициентов пропускания изучались при 
нормальном падении света, а отражения - при угле падения 8
о
. Измерения 
проводились при падении света как на имплантированную, так и на 
обратную (не имплантированную) поверхность полимерной пленки. 

---

Fotoenergetikada nanostrukturali yarimo‘tkazgich materiallar

II xalqaro ilmiy anjumani 
 
19-20 noyabr 2021 yil 
225 
Показатель преломления модифицированного слоя рассчитывался в рамках 
двухслойной модели [6].
Результаты эксперимента и их обсуждение.
Изучение спектральных зависимостей пропускания исходных и 
имплантированных ионами разных металлов c энергией 40 кэВ в широком 
интервале доз при плотности ионного тока в пучке 4 мкА/см
2
, измеренных 
при падении света на имплантированную и неимплантированную стороны 
показало значительное уменьшение пропускания модифицированных пленок 
пролимида (ПИ) вследствие карбонизации приповерхностного слоя на длине 
пробега ионов и формирования в нем включений имплантированных 
металлов [7-10]. Коэффициент пропускания имплантированных пленок 
практически не зависит от геометрии измерения, т. е. при прохождении света 
с имплантированной или с не имплантированной стороны, оставаясь 
одинаковым по величине в пределах погрешности измерения. Резкий край 
пропускания, обусловленный поглощением света из-за возбуждения π-
электронной системы полимера, наблюдается при λ ≈ 500 нм. В исходной 
пленке в области прозрачности величина коэффициента пропускания близка 
к 80% и он практически не зависит от длины волны до λ ≈ 2000 нм, т.е. до 
ближней ИК области и начала поглощения межатомными связями полимера. 
Имплантация приводит к уменьшению интегрального коэффициента 
пропускания (площадь под спектральной зависимостью пропускания) более 
чем на 50%. Уменьшение пропускания имплантированных пленок ПИ в 
первую очередь обусловлено формированием в приповерхностном слое на 
длине пробега имплантированных ионов углеродных включений и 
увеличением концентрации имплантированного металла в этой области 
пленки и, как следствие, формированием его включений в виде 
металлических кластеров, кластеров его оксидов, а также включений по типу 
металлическое ядро-углеродная оболочка.
В тоже время спектральные зависимости отражения имплантированных 
пленок существенно различаются при измерении с имплантированной и 
неимпланитированной сторон. На рис. 1 и 2 показаны спектральные 
зависимости коэффициента отражения исходной и имплантированных 
высокой дозой ионов марганца пленок ПИ при падении света на 
имплантированную и не имплантированную стороны соответственно. 
Увеличение отражения в исходной пленке при длинах волн, больших чем λ > 
500 нм, вызывается дополнительным вкладом в отражение от обратной 
стороны пленки, т.е. от границы раздела полимер-воздух, так как при этих 
длинах волн пленка ПИ становится прозрачной. Как видно, имплантация 
ионов Mn+ приводит к сильной трансформации спектральной зависимости 
отражения от обеих сторон, которые характеризуются широкой полосой 
отражения с максимумом при λ ≈ 1000 нм. При этом коэффициент отражения 
имплантированной стороной (рис. 2) резко увеличивается уже в области 

---