O mecanismo cromogênico de nanômetros de filmes finos

Dec 10, 2019|

O mecanismo cromogênico de filmes finos nanométricos

Se qualquer material puder ser obtido por meio de deposição de vapor, o filme será transparente durante a fase inicial de deposição, ou seja, o tempo de transição da ilha para a membrana.

O mecanismo de cores dos nanofilmes depende principalmente de duas constantes ópticas: valor n e valor k. Quando o filme depositado atinge uma certa espessura e permanece inalterado, quanto maior o valor k, menos energia luminosa é refletida na segunda interface do filme e menos óbvio o fenômeno de interferência formado entre as duas interfaces. O que o filme apresenta é a cor do material no momento da absorção intrínseca. Quando o valor de k é menor, a energia da luz refletida na segunda interface do filme aumenta e o fenômeno de interferência formado pelas duas interfaces se torna mais óbvio. O que o filme apresenta é a cor de interferência das duas interfaces do filme.

Descrição específica: quando a condição de coerência do primeiro período dentro do comprimento de onda de 380-760 nm é satisfeita, a cor do filme no substrato transparente é reflexão, transmissão e absorção. No substrato opaco, a cor do filme é reflexão e absorção; Quando, com o aumento da espessura do filme de deposição, o filme refletido por duas interfaces de ondas coerentes pode produzir fenômenos de interferência, e a espessura do filme é a primeira a atingir a espessura de 1/4 de comprimento de onda, luz azul claro, significa que o azul primeiro será aumentado através de ou seja absorvido, o restante da única luz verde e vermelha, dentro de 0 a 20 nanômetros, do processo inicial de caracterização da cor do filme como amarelo pálido a amarelo. Mais tarde, à medida que a espessura aumenta, o filme aparecerá amarelo, azul, amaranto e outros cores de interferência. Quando a espessura do filme entra no segundo ciclo, o filme aparecerá sete cores devido à espessura irregular da deposição. A discussão acima é limitada ao caso em que o valor de k é zero ou o valor de k é muito pequeno. Neste ponto, de fato, há um fenômeno de cor coberto pelo fenômeno de interferência, é a própria cor do material. Quando o valor de k é pequeno, a absorção intrínseca é muito fraca. Quando o valor k atinge um determinado valor, a absorção intrínseca aumenta e a interferência se torna fraca. Portanto, o filme mostra as mesmas características que a absorção do corpo, que é a característica do filme que mostra a cor.

Os materiais comuns de película fina são principalmente nitreto, óxido e carbonetos. As cores desses materiais semicondutores são diferentes. Isso está relacionado à diferença de banda. Com menos dopagem, a cor muda pouco, com mais dopagem há mudanças. As impurezas formarão diferentes níveis de energia na zona proibida (dependendo do tipo de impurezas, a mistura de mais impurezas formará a banda local de impurezas, denominada banda intermediária, ou ligada à parte inferior da banda guia, ao topo da banda de valência, etc. ), o que afetará a absorção da luz visível e, assim, mudará a cor.

Tabela de cores de filmes compostos metálicos para substratos opacos

carboneto

cor

nitreto

cor

Be2C

vermelho

BeNx

cinzento

YC2

amarelo

MgNx

amarelo verde

LaC2

amarelo

LaN

Preto

CeC2

laranja

TiNX

amarelo dourado

TiC

cinzento

ZrN

verde amarelo

ZrC

Cinza brilhante

HfN

marrom-amarelado

NbC

cinzento

Bronzeado

azul acinzentado

TaC

zibelina brilhante

CrNX

Cinza escuro

CrCX

cinzento

WN

escuridão

banheiro

cinzento

MnN

Preto

TiNOX

Arco-íris, azul, verde, roxo vermelho



Tabela de cores de filmes compostos metálicos com substrato transparente

óxido

cor

óxido

cor

CrOx

luz negra

FeOX

âmbar

VOx

amarelo terroso

USU304OX

amarelo dourado

TiOX

Transparente em sete cores

TiAlOX

Transparente em sete cores

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