Оптические характеристики пленок полиимида, имплантированных ионами железа с высоким флюенсом

   В диапазоне 200—3000 нм исследованы пропускание и отражение тонких (40 мкм) пленок полиимида, имплантированных ионами железа с энергией 40 кэВ высоким флюенсом: F₁ = 5 ꞏ 10¹⁶ и F₂ = 1.25 ꞏ 10¹⁷ см^–2. Интегральный коэффициент пропускания пленок монотонно уменьшается более чем в три раза, в то время как коэффициент отражения изменяется немонотонно: увеличивается при малом флюенсе и уменьшается до исходного значения при высоком флюенсе. Для импланитрованных пленок наблюдается широкая полоса отражения с максимумом при λ ≈ 1000 нм, связанная с формированием наночастиц железа и/или его соединений. Узкие полосы отражения, характерные для исходного полиимида в УФ-области, подавляются при отражении имплантированной стороной и сдвигаются в коротковолновую область при регистрации от неимплантированной поверхности пленки. Результаты измерений интерпретированы в рамках двухслойной модели: карбонизированный приповерхностный слой с имплантированным металлом и немодифицированный имплантацией слой полимерной пленки. Оптическая щель Тауца карбонизированного слоя имеет отрицательное значение из-за доминирования в нем железосодержащей фазы, показатели преломления модифицированного слоя n₁ = 2.5 при низком флюенсе и n₂ = 1.3 при высоком.

1. В. Б. Оджаев, И. П. Козлов, В. Н. Попок, Д. В. Свиридов. Ионная имплантация полимеров, Минск, Белгосуниверситет (1998)

2. A. L. Stepanov, R. I. Khaibullin. Rev. Adv. Mater. Sci., 7, N 2 (2004) 108—125

3. А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, В. Б. Оджаев. ФТТ, 55, № 1 (2013) 75—80

4. Ф. А. Нажим, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, В. Б. Оджаев. Изв. НАН Беларуси. Сер. физ-мат. наук, № 2 (2010) 100—105

5. Ю. А. Бумай, В. Ф. Валеев, Н. И. Долгих, М. Г. Лукашевич, Ф. А. Нажим, В. И. Нуждин, В. Б. Оджаев. Материалы, технологии, инструменты, 15, № 4 (2010) 54—58

6. Ю. А. Бумай, Н. И. Долгих, А. А. Харченко, В. Ф. Валеев, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, Ф. А. Нажим, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 192—196 [Yu. A. Bumai, N. I. Dolgikh, A. A. Kharchenko, V. F. Valeev, V. I. Nuzhdin, R. I. Khaibullin, F. A. Nagim, M. G. Lukashevich, V. B. Odzhaev. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 188—192]

7. В. В. Базаров, Ю. А. Бумай, В. Ф. Валеев, В. И. Головчук, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, В. Б. Оджаев, А. А. Харченко, Р. И. Хайбуллин. Журн. прикл. спектр., 87, № 3 (2020) 448—453 [V. V. Bazarov, Y. A. Bumai, V. F. Valeev, V. I. Golovchuk, M. G. Lukashevich, V. I. Nuzhdin, V. B. Odzhaev, A. A. Kharchenko, R. I. Khaibullin. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 476—480]

8. А. С. Сорока, Ю. А. Бумай, В. И. Головчук, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев, Р. И. Хайбуллин. Полимерные материалы и технологии, № 3 (2021) 48—54

9. А. Л. Степанов. ЖТФ, 74, № 2 (2004) 1—12

10. E. T. Arakawa. J. Appl. Phys., 52, N 5 (1981) 3579—3582

11. J. Tauc, R. Grigorovici, A. Vancu. Phys. Status Solidi (b), 15, N 2 (1966) 627—637

12. J. Robertson, E. P. O’Reilly. Phys. Rev. B., 35, N 6 (1987) 2946—2957

13. https://refractiveindex.info/ (дата обращения: 18.10.2025)

14. P. D. Townsend, P. J. Chandler, L. Zhang. Optical Effects of Ion Implantation, Cambridge, Cambridge University (1994)

15. А. А. Харченко. ХВЭ, 56, № 5 (2022) 378—387