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 | ZrN | verde amarelo | |
ZrC | Cinza brilhante | HfN | marrom-amarelado |
NbC | 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
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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