Результаты экспериментов
Основной целью данной работы являлось получение пленок вольфраматов лантана, легированных самарием. Поэтому в качестве первой задачи было выявление условий, оптимальных для синтеза однородной по концентрационному распределению компонентов системы W-La на монокристаллическом кремнии.
Рис.5.10 (Зависимость коэффициента поглощения от длины волны)
При формировании гетеро структуры W/La2O3/Si вольфрам осаждался на оксид лантана, полученный термическим оксидированием в течение 30 мин при Т = 773 К, при этом проникновения вольфрама в кремний не наблюдалось.
Для получения вольфрамата лантана и легирования его самарием, производилось осаждение двух слоев. Первый слой осаждался из составной мишени лантан-самарий с соотношением La : Sm = 9:1, затем на полученную пленку осаждался вольфрам.
Исследование эволюции фазового состава пленки после магнетронного осаждения, отжига в вакууме при температуре Т = 773 К, и последующего термического оксидирования при температурах Т = 773 К и Т = 873 К было проведено методом РФА.
рис.5.12
рис.5.13
С целью выявления механизмов оптического поглощения в пленках после окисления при различных температурах были построены спектры оптического поглощения с использованием формулы Ламберта Бугера:
T = exp[–D] (5.13)
где T — пропускание, D — оптическая плотность. Графический анализ спектров поглощения проводился с учетом формулы:
D = А(hν – Eg)n / hν (5.14)
где А — коэффициент пропорциональности, hν — энергия квантов, n — показатель степени зависящий от типа оптического перехода, ответственного за собственное поглощение.
Проведенный анализ дает основания утверждать, что в исследованных пленках поглощение света происходит за счет прямых разрешенных межзонных переходов, а определенные таким образом значения энергии прямого перехода.
Заключение
1) В работе показано, что для соединения Ln2(WO4)3 [Ln = Gd(III),La(III)], легированного ионами Sm(III), полученного золь-гель методом.
2) При возбуждении ультрафиолетовым излучением с λвозб = 240 нм наблюдается интенсивная полоса люминесценции с λлюм = 641 нм.
3) Свечение осуществляется за счет передачи энергии от возбужденных групп WO42- к ионам Sm3+ при переходе 4G5/2 → 6H9/2.
4) Синтезированные пленки в спектральном диапазоне от 400 до 900 нм проявляют высокую прозрачность, максимум пропускания достигает 97 %.
Тест к проекту №5
1. Какими процессами описывается взаимодействие оптического излучения с твердым телом?
А)отражением
Б)поглощением
В) пропусканием
Г)отражением, поглощением, пропусканием света
2. Чему в сумме равен коэффициент пропускания, поглощения и отражения?
А)3
Б)1,5
В)1
Г)ничему, такого не бывает
3. Как металлы проявляются в видимом диапазоне света?
А)невидимые
Б)прозрачные
В)непрозрачные
4. Как металлы проявляются в рентгеновском диапазоне света?
А)более прозрачные
Б)непрозрачные
В)невидимые
5.
Чем
в формуле 1.1 является ε ?
А)ε-проводимость
Б)ε-показатель преломления
В)ε-циклическая частота
Г)ε-диэлектрическая постоянная
6. Чему равна магнитная проницаемость среды и ее намагничивание ?
А)0 ; 0
Б) 1 ; 0
В) 1 ; 1
Г) 0 ; 1
7. На рисунке As, Rs и Ds – что это?
А)As, Rsи Ds – слагающие векторов, лежащие в плоскости падения
Б)As, Rs и Ds – слагающие векторов, перпендикулярные плоскости падения
В)As, Rs и Ds – слагающие векторов, лежащие в плоскости отражения
Г)As, Rs и Ds-слагающиевекторов, лежащие в плоскости преломления
8. В какой цвет окрашивается пламя при добавлении катиона металла NaCl ?
А)красный
Б)зеленый
В)синий
Г)желтый
9. В каких отраслях применяются рассмотренные оптические свойства металлов?
А)изготовление микросхем
Б)биология
В)медицина
Г)ракетная техника
Список литературы
1. Логачева В.А., Лукин А.Н., Тихонова Ю.А., Лынов А.А., Прибытков Д.А., Ховив А.М. // Фазовый состав и оптические свойства тонких пленок на основе оксидов лантана и вольфрама . Неорганические материалы . 2008 .Т . 44 . № 10 . С . 75—78.
2. Вахтель В.М., Афонин Н.Н., Логачева В.А. и др. // Заводская лаборатория . Диагностика материалов . 2008 .Т . 74 . № 7 . С . 33—36.
3. Логачева В.А., Лукин А.Н., Ховив А.М. // Синтез и свойства пленок WO3, полученных термооксидированием вольфрама, осажденного магнетронным способом. ЖНХ . 2007 . Т . 52 . № 8 . С . 1284—1288 .