مقاله پژوهشی: طیف نگاری فوتوالکترونی پرتو X لایه های نازک اپتیکی TiO۲ در عملیات حرارتی مدیریت شده

یکنواختی ترکیب شیمیایی (استوکیومتری) لایه های نازک اپتیکی نقش مهمی در کیفیت لایه ها دارد و افزایش آن موجب افزایش ضریب عبوردهی و آستانه تخریب لیزری و کاهش ضریب جذب می گردد. برای افزایش یکنواختی لایه ها، روش های متفاوتی هنگام عملیات لایه نشانی و پس از آن به کار گرفته می شود. انجام عملیات حرارتی، یعنی گرم کردن لایه های نازک پس از عملیات لایه نشانی، یکی از متداول ترین این روش هاست. دی اکسید تیتانیوم (TiO۲)، به عنوان ماده ای با ضریب شکست بالا، یکی از پرکاربرد ترین مواد در فناوری لایه نشانی اپتیکی است. به منظور یکنواختی ترکیب شیمیایی لایه نازک دی اکسید تیتانیوم، پس از عملیات لایه نشانی، تا دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد به طور یکنواخت گرم می شود. در این تحقیق، وابستگی یکنواختی ترکیب شیمیایی لایه های نازک اپتیکی TiO۲، به نرخ عملیات حرارتی (افزایش تدریجی دمای عملیات حرارتی نسبت به زمان) از طریق تحلیل طیف فوتوالکترونی پرتو X نمونه ها بررسی می شود. بدین منظور، پس از لایه نشانی TiO۲ به ضخامت ۴۰۰ نانومتر توسط تفنگ الکترونی روی شیشه اپتیکی BK۷، هریک از نمونه ها تحت عملیات حرارتی با نرخ های متفاوت قرار گرفتند. داده های به دست آمده از طیف فوتوالکترونی پرتو X نشان می دهد که نمونه هایی که تحت عملیات حرارتی کند (۲٫۲ درجه سانتیگراد در هر دقیقه، تا دمای نهایی ۴۰۰oC) قرارگرفته اند، ترکیب شیمیایی یکنواخت تری دارند و در آنها مقادیر بیشتری از ترکیب شیمیایی TiO۲ موجود است. با استفاده از نتایج حاصل می توان آستانه تخریب لیزری آیینه های لیزری را در رژیم تابشی نانوثانیه و فمتوثانیه بهبود بخشید.

کلیدواژه ها:

لایه نازک ، عملیات حرارتی ، طیف نگاری فوتوالکترونی