Academic Journal
Изготовление и экспериментальное исследование металлических наноантенн, предназначенных для повышения фотопоглощения в активном слое тонкопленочной солнечной батареи
| Τίτλος: | Изготовление и экспериментальное исследование металлических наноантенн, предназначенных для повышения фотопоглощения в активном слое тонкопленочной солнечной батареи |
|---|---|
| Πηγή: | Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. |
| Στοιχεία εκδότη: | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики», 2013. |
| Έτος έκδοσης: | 2013 |
| Θεματικοί όροι: | НАНОАНТЕННЫ,ТОНКОПЛЕНОЧНЫЕ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ,THIN-FILM SOLAR BATTERIES,ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ,ENERGY EFFECTIVENESS,АТОМНО-СИЛОВАЯ МИКРОСКОПИЯ,ATOMIC FORCE MICROSCOPY,ЭЛЕКТРОННАЯ МИКРОСКОПИЯ,ELECTRON MICROSCOPY,NANOANTENNAS, 7. Clean energy |
| Περιγραφή: | The article is dedicated to fabrication and diagnostics development methods of the metallic nanoantennas for thin-film solar batteries application. Fabrication results of the experimental samples consisting of single nanoantennas and two-dimensional arrays of antennas by focused ion-beam milling are presented. The optimal regimes of metal deposition on the semiconductor substrate are selected, which gives the possibility for thin silver films deposition (50-70 nm thick) with low relative surface roughness and grain sizes less than 20 nm. The optimal doses of ion beam irradiation are found for gold and silver films of 50 nm thickeness which lead to correspondence between the dimensions of actual fabricated nanoantenna and its design model with accuracy less than 10 nm. The fabricated nanoantenna clusters are investigated by scanning electron microscopy and atomic force microscopy in semi-contact mode. The unique techniques of scanning near-field optical microscopy are developed using these samples. These techniques give the possibility for direct measurement of local electromagnetic fields at optical frequencies with resolution less than 100 nm. The developed technological regimes of low-roughness thin film deposition, focused ion beam milling and the methods of fabrication parameters control of the nanoantennas will be used upon fabrication of nanoantenna coatings of this particular design for effectiveness growth of the thin film solar batteries. The developed fabrication and diagnostics methods make it possible to create other golden and silver structures with high arbitrary resolution (less than 20 nm) for various plasmonics and nanophotonics applications. Работа посвящена разработке методов изготовления и диагностики металлических наноантенн для тонкопленочных солнечных батарей. Описано изготовление экспериментальных образцов одиночных наноантенн и их двумерных массивов методом фокусированного ионного травления. Подобраны режимы осаждения серебряных пленок малой толщины (50–70 нм) с низкой зернистостью (размер зерен менее 20 нм) на подложки из полупроводниковых материалов. Определены оптимальные дозы ионного травления для золотых и серебряных пленок толщиной 50 нм, при которых достигается соответствие геометрических размеров наноантенн заданным с точностью ±10 нм. Полученные структуры наноантенн исследованы при помощи сканирующей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии в полуконтактном режиме. На изготовленных образцах наноантенн отработаны уникальные методики бесконтактной ближнепольной оптической микроскопии, позволяющие осуществлять непосредственное измерение локальных электромагнитных полей оптических частот с пространственным разрешением менее 100 нм. Отработаны технологические режимы осаждения малозернистых пленок и ионного травления, методики контроля получаемых наноантенн, которые будут использованы при изготовлении покрытий из наноантенн рассматриваемого дизайна для повышения эффективности тонкопленочных солнечных батарей. Также при помощи разработанных методов можно изготавливать и другие планарные золотые и серебряные структуры с высоким разрешением (менее 20 нм) для различных задач в области плазмоники и нанофотоники. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | text/html |
| Γλώσσα: | Russian |
| ISSN: | 2226-1494 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://cyberleninka.ru/article/n/izgotovlenie-i-eksperimentalnoe-issledovanie-metallicheskih-nanoantenn-prednaznachennyh-dlya-povysheniya-fotopogloscheniya-v http://cyberleninka.ru/article_covers/16405944.png |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.od......2806..c89f5731f8e4be42cb73d0e6ee6cd349 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 22261494 |
|---|