Влияние отжига в вакууме на оптические характеристики наноразменых углеродных покрытий в ИК-диапазоне.    ИҚ диапазонында наноөлшемді көміртекті қабыршақтардың оптикалық қасиеттеріне вакуумдағы босаңдатудың әсерін зерттеу

A. Y. Kolpakov; A. I. Chipenko; A. I. Poplavski; M. E. Galkina; A. C. Chalyh; A. Shongalova

Авторы

A. Y. Kolpakov Белгородский государственный национальный исследовательский университет
A. I. Chipenko
A. I. Poplavski
M. E. Galkina
A. C. Chalyh
A. Shongalova

Ключевые слова:

углеродные наноразмерные покрытия, импульсный вакуумно-дуговой метод, отжиг, коэффициент пропускания, наноөлшемді көміртекті қабыршақтар, импульсті вакуумды-доғалық әдіс, босаңдату, өткізгіштік коэффициенті,

Аннотация

В последнее время в области оптического приборостроения увеличивается спрос на покрытия на основе углерода. Эти покрытия обладают высокой твердостью, химической стойкостью и высоким коэффициентом пропускания. Приведены результаты исследования влияния отжига в вакууме при температуре 200 - 600 ºС на коэффициент пропускания в ИК-диапазоне длин волн углеродных и углеродных азотсодержащих покрытий. Покрытия углерода (С) и углерода с добавлением азота (C:N) толщиной 100 нм получены на подложках полированного монокристаллического кремния КЭФ 4,5 с ориентацией (100) с размерами 30×30 мм с помощью импульсного источника углеродной плазмы. Оптические характеристики полученных покрытий исследовали методом ИК-спектроскопии. Проведено сравнение коэффициента пропускания образцов с чистым углеродным покрытием и углеродным покрытием легированным азотом до и после отжига. Установлено, что для чистых и легированных образцов значительные изменения в коэффициенте пропускания происходят после термической обработки в вакууме при 6000 С. Наибольшая зависимость коэффициента пропускания от температуры отжига наблюдаются для образцов с углеродным азотсодержащим покрытием в диапазоне 17–25 мкм. Добавление азота в углеродное наноразмерное покрытие и последующий отжиг при определенной температуре могут быть использованы для управления спектральными характеристиками углеродных покрытий. Оптикалық аспап жасау саласында көміртек негізіндегі жұқа қабыршақтарға деген сұраныс қазір көбеюде. Мұндай қабыршақтар жоғары қаттылыққа ие, химиялық тұрақты және өткізгіштік коэффициенті жоғары. Көміртекті қабыршақтар мен көміртекті құрамында азоты бар қабыршақтардың ИҚ диапазонындағы өткізгіштік коэфициентіне 200–600ºС-дегі вакуумдағы босаңдатудың әсеріне зерттеулер жүргізілді. Қалыңдығы 100 нм болатын көміртекті қабыршақтар (С) мен көміртекті құрамында азоты бар қабыршақтары (C:N) өңделген, ауданы 30×30 мм, бағыты (100) монокристаллды КЭФ 4,5 кремнийлі төсенішке отырғызылған. Алынған қабыршақтардың оптикалық қасиеттері ИҚ спектроскопия әдісімен зерттелінді. Босаңдату жүргізер алдындағы және кейінгі көміртекті қабыршақтар (С) мен көміртекті құрамында азоты бар қабыршақтардың өткізгіштік коэффициенттеріне салыстыру жүргізілді. Таза және легирленген үлгілер үшін өткізгіштік коэффициенттеріндегі өзгерістер 600 0 С-де босаңдатылған үлгілерде болатындығы анықталды. 17–25 мкм диа- пазонында азотпен легирленген үлгілер үшін өткізгіштік коэффициентінің температураға қатысты ең үлкен тәуелдігі байқалады. Наноөлшемді көміртекті қабыршақтарға азотты қосу және оны әрі қарай белгілі бір тем- пературада босаңдату көміртекті қабыршақтардың спектірлік сипаттамаларын басқаруда қолдануға әбден бо- лады.