Обробка воднем плазмонного резонансного датчика

Автори А.Г. Васильєв1 , Т.А. Васильєв1 , Т.П. Дорошенко2
Приналежність

1Інститут високих технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка, проспект академіка Глушкова, 4Г, 03127 Київ, Україна

2Інститут фізики напівпровідників імені В. Лашкарьова НАН України, проспект Науки, 41, 03028 Київ, Україна

Е-mail a.g.vasiliev56@gmail.com
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 6
Дати Одержано серпня 2020; у відредагованій формі 16 грудня 2020; опубліковано online 25 грудня 2020
Посилання А.Г. Васильєв, Т.А. Васильєв, Т.П. Дорошенко, Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 6, 06011 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(6).06011
PACS Number(s) 73.20.Mf, 66.30.jt, 66.30.jp, 78.90. + t
Ключові слова Електроліз (3) , Обробка воднем (2) , Дифузія водню (2) , Поверхневий плазмонний резонанс (5) .
Анотація

Досліджено вплив водню на параметри датчика поверхневого плазмонного резонансу. Датчиком слугує скляна пластинка товщиною 1 мм з нанесеною на одну поверхню золотою плівкою. Для підвищення адгезії золотої плівки на скло було нанесено тонкий шар хрому між золотою плівкою і скляною пластинкою. Товщина шару хрому складала 5 нм. Товщина золотої плівки становила 50 нм. Воднева обробка була виконана за допомогою електролізу у 10 % водному розчині сірчаної кислоти (H2SO4). Поверхня золотої плівки слугувала катодом. Електроліз тривав 6 хв. При кімнатній температурі, завдяки електролізу, золота плівка була насичена воднем. Під час водневої обробки датчика підтримували постійні електричні струми. Була оброблена серія зразків різними струмами електролізу (50-2 А). Досліджено вплив щільності потоку протонів до поверхні золотої плівки на властивості датчика поверхневого плазмонного резонансу. З цією метою щільність протонного потоку під час обробки воднем змінювали з 8,861013 до 3,471012 1/(см2с). Оптичні властивості оброблених і необроблених сенсорів були досліджені експериментально за допомогою спектрометра Plasmon-5. Воднева обробка змінила оптичні властивості датчика поверхневого плазмонного резонансу протягом часу після водневої обробки. Найбільші зміни відбувались протягом перших діб і поступово уповільнювались. Встановлено, що після водневої обробки крива поверхневого плазмонного резонансу змістилася у бік більших кутів відносно кривої, отриманої до обробки воднем. Установлено, що обробка більшими потоками протонів менш ефективно впливає на зміну оптичних властивостей датчика, ніж меншими.

Перелік посилань