بررسي اثر آهنگ انباشت روي نانوساختار لايه‌هاي نازك مس و ثابت‌هاي اپتيكي آن‌ها

The influence of deposition rate on the nanostructure of Cu thin films and their optical properties

در ‌اين پژوهش اثر آهنگ انباشت روي ثابت‌هاي اپتيكي لايه‌هاي نازك مس در بازه طول موج (nm 3300 - 175) به روش كريمرز-كرونيگ بررسي شده‌اند. ‌اين لايه‌ها به روش تبخير در خلاء توسط پرتو تفنگ الكتروني و با آهنگ انباشتي در بازه (Å/s 20 - 0/6) در دماي K 313 و زاويه °8/5 تهيه شده‌اند و سپس ‌اندازه‌گيري‌هاي اپتيكي توسط دستگاه اسپكتروفتومتر (Carry 500) انجام شده است. براي بررسي اثر آهنگ انباشت روي ثابت‌هاي اپتيكي، ابتدا اثر ‌اين پارامترها روي نانوساختار لايه‌هاي نازك فلزي، با مدل منطقه‌اي ساختاري (SZM) مورد بررسي قرار گرفته و سپس اثر اين نانوساختار روي ثابت‌هاي اپتيكي توسط نظريه تقريب محيط موثر (EMA) مورد بررسي قرار مي‌گيرد. به عبارت ديگر تقريب محيط موثر (EMA) براي ايجاد ارتباط بين نتايج ميكروسكوپ نيروي اتمي ‌(AFM) و پيشگويي‌هاي SZM و EMA است. همخواني خوبي بين مدل SZM و مقادير حجم جزئي حفره‌هاي بدست آمده از نظريه EMA بدست مي‌آيد. در بررسي ثابت‌هاي اپتيكي مشاهده مي‌شود كه بخش حقيقي ضريب شكست نمونه‌هاي لايه‌اي Cu با افزايش آهنگ انباشت كاهش مي‌يابد. در حالي كه مقدار جذب با افزايش آهنگ انباشت افزايش مي‌يابد. علت را در كاهش ميزان حفره‌ها در آهنگ‌هاي انباشت بالاتر مي‌توان يافت.‌ اين افزايش مقدار جذب در لايه‌ها طبق نظريه محيط موثر باعث كاهش بخش حقيقي ثابت دي الكتريك 1ε و بخش موهومي ‌ثابت دي الكتريك 2ε در آهنگ‌هاي انباشت بالاتر مي‌شود.