Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
241
различных областях, таких как солнечные преобразователи энергии, оптические
интегральные схемы, сенсорные, оптические накопители и фотоэлектрические
устройства. При резонансном взаимодействии электромагнитного излучения (фотона) и
поверхностного плазмона может образоваться новая квазичастица - поверхностный
плазмон- поляритон (ППП). Привлекательность поверхностных плазмон - поляритонов
состоит,
прежде всего, в том, что они позволяют концентрировать электромагнитную
энергию в небольших (менее половины длины волны света) объемах.
В данной работе приводятся результаты исследований взаимодействия излучения с
периодической структурой, созданной на пленке Al:Mg с помощью лазерной
интерференционной абляции. Обнаружено, что легированные магнием алюминиевые
пленки с периодическими вертикальными полосовыми
структурами и без них имеют
разные спектры отражения. Увеличение угла падения света и расстояния между
полосами приводит к сдвигу положения провала на спектрах отражения и увеличению
его глубины.
Тонкие пленки металлического алюминия, легированные магнием были получены на
поверхности стеклянной пластины из силиката натрия методом молекулярно-лучевой
эпитаксии. Толщина пленки составляет около 10 нм. Периодическая структура на
пленках Al: Mg формировалась методом лазерной абляции. Используя отрицательную
линзу для расширения
луча и призму Френеля, на поверхности пленки была создана
интерференционная картина. В качестве источника излучения использовались первая
(1,06 мкм), вторая (532 нм) и третья (354,6 нм) гармоники импульсного Nd
3+
: YAG-
лазера.
Применение
одного
лазерного
импульса
позволило
создать
интерференционную картину и абляцию пленки Al: Mg без какой-либо
антивибрационной системы. Изменяя мощность лазера,
были выбраны необходимые
условия облучения.
Спектры отражения изучались с использованием конфигурации Кречмана и p-
поляризованного света (поляризация происходит параллельно плоскости падения). В
этом случае стеклянную пластину с пленкой Al: Mg помещали непосредственно на
поверхность призмы, и зазор между призмой и стеклянной пластиной заполняли
тонким слоем иммерсионной жидкости. Запись спектров отражения осуществлялась с
помощью
высокоапертурного
монохроматора,
высокочувствительных
фотоумножителей
и
синхроннего
детектора
На рис. 1 (а, б, в) показаны
фотографии периодических структур
на
поверхности
алюминиево-
магниевых
пленок,
созданных
излучением первой,
второй и третьей
гармоник лазера соответственно. Как
видно,
из-за
образования
интерференционной
картины
на
поверхности
пленки
происходит
перераспределение
интенсивности
взаимодействующих лучей, и в
результате пленка разрушается под
действием эффекта лазерной абляции.
Сформированные полосы однородны
и имеют ровные края. Как и
ожидалось, с уменьшением длины
волны лазера период формируемых
Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020
242
структур уменьшается. Период полученных структур (d) составляет ~ 5.9, ~ 2.9 и ~ 1.85
мкм для первой, второй и третьей гармоник лазера соответственно. Рис.1
Спектр пропускания пленок Al:Mg с периодической
структурой проявляют свойства,
присущие поверхностным плазмон - поляритонам. На рис. 2 представлены спектры
отражения пленок Al: Mg с разлиной периодической структурой, записанные под
разными углами падения. Во всех спектрах отражения наблюдается провал в области
480–490 нм. Положение и глубина провала зависит от угла падения луча. С
увеличением угла положение провала показывает красное смещение, и происходит
увеличение глубины провала.
Таким образом, тонкие пленки металлического алюминия, легированные магнием с
периодическими вертикальными полосовыми структурами проявляют свойства
поверхностного плазмон – поляритонного резонанса. Такие структуры, созданные на
поверхности солнечных элементов могут быть
полезны для увеличения их
эффективности Рост эффективности преобразования достигается за счет резкого
снижения отражения и усиления поглощения света в спектральном диапазоне
солнечного излучения.
Do'stlaringiz bilan baham: 
