62 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ QUANG HỌC CỦA MÀNG DỰA TRÊN PHÉP PHÂN TÍCH PHỔ TRUYỀN QUA 3.1 KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ CHIẾT SUẤT n(λ), HỆ SỐ HẤP THỤ α(λ) VÀ HỆ SỐ TẮT k(λ) CỦA MÀNG 3.1.1 Khảo sát thông số quang học phương pháp hình bao Đối với màng mỏng quang học, phương tiện thông dụng để khảo sát đặc trưng quang học màng phổ truyền qua màng vùng khả kiến Đặc biệt tính chất quang học màng phản xạ, truyền qua, hấp thu liên quan tới thơng tin màng Ngồi độ dày d màng đo trực tiếp, thông số quang học màng chiết suất n, hệ số hấp thụ α, hệ số tắt k xác định phương pháp hình bao Phương pháp hình bao Swanepoel [154] sau Minkov [109] dựa cực đại cực tiểu giao thoa phổ truyền qua để tính bốn thơng số Gần phương pháp lập trình xử lý tính tốn tự động máy tính thường gọi phương pháp Swanepoel Trong luận án chúng tơi thực việc khảo sát tính tốn thơng số với màng có độ dày đủ lớn (khoảng 1,1 μm) chế tạo điều kiện đủ Oxy (PO2/C = 0,345 mtorr/(nm/s)) để thu màng oxit Vonfram suốt Phổ truyền qua UV - Vis màng có dạng gợn sóng (hình 3.1) đường bao ứng với cực đại cực tiểu (đường chấm chấm) có dạng nằm ngang chứng tỏ màng suốt Việc xuất dạng gợn sóng phổ truyền qua màng dấu hiệu có tượng giao thoa có phản xạ từ bề mặt khơng khí – màng màng – đế Đối với màng oxit Vonfram có bề dày d, chiết suất n(λ) lớn chiết suất s đế thủy tinh, bước sóng λđ tương ứng với cực trị phổ truyền qua UV - Vis phương trình (3.1) nghiệm đúng: 63 2n(λ)d = mλđ (3.1) Ở đó, n(λ) chiết suất màng ứng với xạ λ; m số nguyên dương ứng với cực đại số bán nguyên cực tiểu Do ứng với xạ có λ tăng dần, n(λ) có giá trị giảm dần nên đại lượng 2n(λ)d phương trình (3.1) có giá trị giảm dần ứng với đỉnh cực trị giao thoa, giá trị nguyên dương m tương ứng với cực đại giảm bậc (hình 3.1) 10 TM m +2 Độ truyền qua T(%) 80 m +1 m m -1 m -2 m +3 m + ,5 60 m -0 ,5 m -1 ,5 m -2 ,5 Tm 40 20 400 500 600 700 800 B ùc s o ùn g λ (n m ) 900 1000 1100 Hình 3.1: Phổ truyền qua màng oxit vonfram ứng với độ dày 1,1 μm Một cách tổng qt ứng với màng có tính hấp thụ ánh sáng chiết suất màng biểu diễn dạng phức: nα = n(λ) – ik(λ) (3.2) với n(λ) chiết suất thực màng, k(λ) hệ số tắt biểu diễn theo hệ số hấp thụ α(λ) màng theo phương trình: k (λ) = α (λ) λ 4π (3.3) 64 Trong mục khảo sát thay đổi theo bước sóng chiết suất n(λ) hệ số tắt k(λ) màng dựa phổ truyền qua chúng Độ truyền qua T màng thể phổ truyền qua thực tế hàm phụ thuộc theo nhiều thơng số như: bước sóng λ; chiết suất đế thủy tinh s; chiết suất màng n; độ dày màng d; hệ số hấp thụ màng α Trong vùng phổ truyền qua cao, màng hấp thụ ánh sáng không mạnh (k