Обробка воднем плівкових датчиків SPR: експерименти та теоретичне моделювання
| Автори | А.Г. Васильєв1 , Т.А. Васильєв1 , Р.О. Железняк1 , Т.П. Дорошенко2 |
| Афіліація |
1Інститут високих технологій Київського національного університету імені Тараса Шевченка, пр. Академіка Глушкова, 4Г, 03127 Київ, Україна 2Інститут фізики напівпровідників імені В. Лашкарьова НАН України, пр. Науки, 41, 03028 Київ, Україна |
| Е-mail | a.g.vasiliev56@gmail.com |
| Випуск | Том 13, Рік 2021, Номер 6 |
| Дати | Одержано 29 вересня 2021; у відредагованій формі 02 грудня 2021; опубліковано online 20 грудня 2021 |
| Цитування | А.Г. Васильєв, Т.А. Васильєв, Р.О. Железняк, Т.П. Дорошенко, Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 6, 06008 (2021) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.13(6).06008 |
| PACS Number(s) | 73.20.Mf, 66.30.jt, 66.30.jp, 78.90. + t |
| Ключові слова | Водень (6) , Електроліз (3) , Обробка воднем (2) , Дифузія водню (2) , Золота плівка на склі, Поверхневий плазмонний резонанс (6) . |
| Анотація |
У роботі наведено експериментальні та теоретичні дослідження змін оптичних властивостей датчиків SPR під впливом водню. Теоретичне моделювання обробленого водневого датчика SPR проведено з використанням методу трансфер-матриць та наближень ефективного середовища. Під час моделювання розглядалися різні можливості впливу водню. Встановлено, що накопичення водню на межі розділу скло-хром не може змінити спектр SPR. Експериментально спостережувані зміщення у спектрі SPR в основному були пов'язані з накопиченням водню у всіх товщах шару золота шляхом утворення порожнин, заповнених воднем. Накопичення водню в об'ємі золотої плівки також призвело до збільшення резонансного значення SPR. Навпаки, теоретичне моделювання збільшення шорсткості поверхні золота передбачило зменшення амплітуди резонансу. В результаті було запропоновано комплексний теоретичний опис процесів, які відбувалися в датчиках SPR під час обробки воднем. Передбачення були такими. Коливання поверхневого рівня перед обробкою воднем становили 2 нм, а через можливість руйнування поверхні коливання поверхневого рівня були збільшені до 3 нм. Шар «твердого» золота до обробки воднем становив 48,5 нм, а після дії водню він збільшився до 53,35 нм. Середня об'ємна концентрація порожнин у цьому шарі становила приблизно 10 %. Порожнини з воднем однорідно розподілялися по об'єму. Товщина шару хрому до обробки воднем становила 5 нм, а після обробки воднем товщина цього шару була збільшена до 6 нм. Обсяг порожнин з воднем у хромі становив 20 %. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Вплив густини дефектів на сонячні елементи n-c-Si на основі гетеропереходу з внутрішнім тонким шаром [06001-1-06001-4]2) Порівняльне дослідження впливу µc-Si:H, a-Si:H, pm-Si:H та µc-SiOx як пасивуючого шару на продуктивність сонячних елементів HIT n-c-Si [06002-1-06002-4]
3) Підвищена чутливість до вологості гідротермально синтезованих наночастинок оксиду олова [06003-1-06003-5]
4) Моделювання та імітація польового транзистора MOSFET (з high-k діелектриком) з використанням генетичних алгоритмів [06004-1-06004-5]
5) Розробка та аналіз високопродуктивного капсулоподібного біосенсора на 2D фотонних кристалах: застосування в біомедицині [06005-1-06005-6]
6) Порівняльне дослідження теплових та оптичних властивостей бінарних нанокомпозитів на основі PANI [06006-1-06006-4]
7) Порівняльний аналіз електричних властивостей нанокристалічних гідрату NiMoO4 та α-NiMoO4, отриманих гідротермальним методом [06007-1-06007-6]
8) Вплив Ag на поверхневий стан TiO2, оптичну активність та його цитотоксичність [06009-1-06009-5]
9) Розподіл нерівноважних носіїв заряду в двосторонньому макропористому кремнії з різною товщиною пористих шарів [06010-1-06010-5]
10) Si- and Ge-FinFET Inverter Circuits Optimization Based on Driver to Load Transistor Fin Ratio [06011-1-06011-4]
11) Про оптогальванічну спектроскопію з роздільною здатністю в часі неону у розряді з порожнистим катодом [06012-1-06012-6]
12) Вплив вмісту дисиліциду молібдену на мікроструктуру та фазові перетворення покриттів ZrB2-MoSi2-10Al після відпалу на повітрі [06013-1-06013-4]
13) Оптичні властивості тонкої плівки ZnO: імітаційне дослідження для оптоелектронних застосувань [06014-1-06014-4]
14) Особливості фотоелектричних процесів в плівкових гетеросистемах сульфіду та телуриду кадмію з нанорозмірними шарами у тильних контактах [06015-1-06015-6]
15) Порівняльне дослідження оптоелектронних характеристик нелегованих, легованих Mg та спільно легованих F/Mg нанокристалічних тонких плівок ZnO для застосування в сонячних елементах [06016-1-06016-6]
16) Порівняльне дослідження та характеристики відновленого оксиду графену (RGO) та пористого відновленого оксиду графену (P-RGO) на основі відходів шкаралупи кокосового горіха [06017-1-06017-6]
17) Вплив форми армуючих частинок на поведінку композиційних матеріалів [06018-1-06018-4]
18) Суперпарамагнетизм в ниткоподібних кристалах Si1 – xGex (B, Hf) [06019-1-06019-5]
19) Топографічний аналіз впливу відпалювання на зернограничну структуру полікремнієвих плівок [06020-1-06020-4]
20) Електрохімічні властивості гібридних суперконденсаторів, сформованих на основі нанопористого вуглецю та вольфрамату нікелю [06021-1-06021-5]
21) Експериментальні дані про динамічні зміни радіоімпульсів при їх випромінюванні п'єзокерамічними електромеханічними перетворювачами [06022-1-06022-5]
22) Оксид титану, легований залізом: синтез, структурні, магнітні та фотокаталітичні властивості [06023-1-06023-7]
23) Властивості аморфного кремнезему, синтезованого із мідеплавильних шлаків [06024-1-06024-6]
24) Механізми зміцнення поверхневого шару дюралюмінію, модифікованого імпульсним релятивістським електронним сильнострумовим пучком [06025-1-06025-6]
25) Аналіз механізмів підвищення ефективності промислових кремнієвих сонячних батарей [06026-1-06026-8]
26) Чисельний аналіз динаміки наночастинок у в'язкій рідині: Детерміністичний підхід [06027-1-06027-5]
27) Енергетичні та частотні властивості планарних n+-n-n+ діодів з бічними активними границями [06028-1-06028-4]
28) Методи розрахунку передавальних функцій широкосмугових пластинчатих п'єзоперетворювачів з перехідними шарами [06029-1-06029-6]
29) Оцінка виготовлення пристроїв від FET до CFET: огляд [06030-1-06030-8]
30) Аналіз шуму перехресних перешкод за допомогою міжз'єднань графенової нанострічки шляхом зміни відстані між дротами та середнього вільного пробігу електронів [06031-1-06031-4]
31) Дослідження структурних, електричних та корозійних властивостей плівок NbN, нанесених методом магнетронного напилення (живлення постійним струмом) при різних потужностях [06032-1-06032-6]
32) Оптичні властивості гібридних тонких плівок CuSCN/стільбазолієвий барвник [06033-1-06033-4]
33) Аналіз продуктивності GAA MOSFET при кріогенній температурі для субнанометрового режиму [06034-1-06034-4]
34) Вивчення та проектування масивів друкованих прямокутних мікросмугових антен на робочій частоті 27,5 ГГц для додатків 5G [06035-1-06035-5]
35) Вплив кута падіння світла на характеристики текстурованих кремнієвих сонячних елементів [06036-1-06036-5]
