Свойства плёнок диоксида титана, изготовленных по гель-технологии

Исследованы плёнки диоксида титана, полученные гель-методом. Проведено изучение оптических свойств изготовленных плёнок, таких как толщина, показатель преломления и термооптический коэффициент, с помощью методов интегральной оптики, использующих волноводное распространение излучения вдоль плёнки. Проведено сравнение параметров изготовленных плёнок золь-гель и гель методами. Установлено, что поры в плёнках, изготовленных гель-методом, содержат меньшее количество воды и поэтому обладают большей плотностью. Показатель преломления гель-плёнок был определён по резонансному углу возбуждения волновода, рассчитан с помощью дисперсионных уравнений оптического волновода и составил 2,1-2,4. Это значение выше, чем в случае золь-гель-технологии получения тонких плёнок (1,5-1,8). По спектрам пропускания и отражения, полученных с помощью спектрофотометра, было установлено наличие анизотропии в плёнках, изготовленных при определённых параметрах технологического режима. Установлено, что наличие анизотропии связано со структурой плёнки в виде линейного олигомера. Строение и морфология гель плёнок была исследована методами электронной микроскопии. Показано, что полученные плёнки имеют пористую структуру, что допускает легирование их веществами, позволяющими создавать элементы интегральной оптики, такие как лазеры, усилители и др.

Properties of Titanium Dioxide Thin Films, Fabricated by Gel Methods

Titanium dioxide films obtained by gel method are investigated. Optical properties of the fabricated films, such as thickness, refractive index and thermo-optic coefficient were studied by the methods of integrated optics which use waveguide propagation of radiation along the film. The parameters of the films fabricated by sol-gel and gel methods were compared. It was established that the pores in the films made by gel method contain smaller amounts of water and therefore have higher density. Refractive index of gel films was determined by the resonant angle of the waveguide excitation, calculated using the optical waveguide dispersion equations and amounted to 2.1-2.4. This value is higher than in the case of using sol-gel technology for fabrication of thin films (1.5-1.8). By the reflection and transmission spectra obtained using spectrophotometer, it was found that films produced under cetrain parameters of technological regime have anisotropic properties. It was established that the presence of anisotropy is due to the structure of the film in the form of a linear oligomer. The structure and morphology of the gel films was studied by electron microscopy. It is shown that the resulting films have a porous structure that allows their doping with substances allowing to create elements of integrated optics, such as lasers, amplifiers, etc.

Authors
Publisher
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Российский университет дружбы народов (РУДН)
Number of issue
3
Language
English
Pages
194-201
Status
Published
Year
2014
Organizations
  • 1 Peoples Friendship University of Russia
Keywords
thin films; titanium dioxide (TiO2); sol-gel and gel process; integrated optics; birefringence; тонкие плёнки; диоксид титана (TiO2); золь-гель и гель техно-логия; интегральная оптика; двулучепреломление
Date of creation
22.10.2018
Date of change
28.11.2019
Short link
https://repository.rudn.ru/en/records/article/record/16879/
Share

Other records