Анализ оптических свойств массива полусферических наночастиц Ag на поверхности SiO2/c-Si методом спектральной эллипсометрии

Анна Ермина; Владимир Большаков; Кристина Пригода; Владимир Толмачев; Сергей Грудинкин; Юлия Жарова

Анна Ермина ФТИ им. А.Ф. Иоффе https://orcid.org/0000-0001-9010-7482
Владимир Большаков ФТИ им. А.Ф. Иоффе https://orcid.org/0000-0001-9796-1841
Кристина Пригода ФТИ им. А.Ф. Иоффе https://orcid.org/0000-0002-9728-1982
Владимир Толмачев ФТИ им. А.Ф. Иоффе https://orcid.org/0000-0002-4387-9655
Сергей Грудинкин ФТИ им. А.Ф. Иоффе https://orcid.org/0000-0003-1344-9483
Юлия Жарова ФТИ им. А.Ф. Иоффе

Ключевые слова: полусферические Ag наночастицы, кремний, локализованный поверхностный плазмонный резонанс, спектральная эллипсометрия, приближение эффективной среды Бруггемана, модель Друде, осциллятор Лоренца

Аннотация

В данной работе был рассмотрен разупорядоченный массив самоорганизующихся полусферических наночастиц Ag на поверхности SiO₂/Si. Структуры были получены с помощью простого, воспроизводимого и недорогого метода восстановления Ag из раствора на поверхности кремния и последующей термической обработкой в атмосфере O₂ при 350 ˚C. Проведен анализ оптических свойств, полученных неразрушающим методом спектральной эллипсометрии. Предложена многослойная модель с параболическим градиентом Ag/воздух для приближения эффективной среды Бруггемана, которая позволила с высокой точностью (± 5 nm) определить толщину слоя наночастиц Ag. Положения «объемного» и локализованного плазмонного резонанса определены с помощью осцилляторов Лоренца.