Параметры анодного оксида алюминия, определяемые из осцилляций Фабри – Перо в спектрах зеркального отражения
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-6-14-20
Аннотация
Исследованы осцилляции Фабри – Перо в спектрах зеркального отражения в видимом диапазоне длин волн в зависимости от толщины анодного оксида алюминия. Формирование анодного оксида алюминия проводили в водном растворе 1,0 М H2SO4 с добавлением этиленгликоля в соотношении 1:1 воды и этиленгликоля. Определены условия получения оксидов, спектры отражения которых характеризуются высокой интенсивностью осцилляций и могут быть использованы в сенсорных структурах. С применением оптических осцилляций рассчитаны эффективные показатели преломления анодного оксида алюминия и установлено их увеличение на 0,04 в среде изопропилового спирта по сравнению с воздухом для образцов толщиной порядка 2–5 мкм. Показана возможность определения пористости анодного оксида алюминия по сдвигу осцилляций Фабри – Перо в средах с различными показателями преломления. Установлено хорошее согласие значений пористости, полученных из расчетов спектров отражений и электронно-микроскопических изображений.
Об авторах
И. В. Гасенкова
Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника»
Беларусь
Беларусь
Гасенкова И. В., д-р физ.-мат. наук, доц., гл. науч. сотр.
г. Минск
Н. И. Мухуров
Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника»
Беларусь
Беларусь
Мухуров Николай Иванович, д-р техн. наук, проф., зав. лаб.
220090, г. Минск, Логойский тракт, 22
Тел.: +375 17 242-32-30
И. М. Андрухович
Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника»
Беларусь
Беларусь
Андрухович И. М., канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
г. Минск
Список литературы
1. Ferre-Borrull J., Xifré-Pérez E., Pallares J., Marsal L. (2015) Optical Properties of Nanoporous Anodic Alumina and Derived Applications. Springer Series in Materials Science. 219, 185–217. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-20334-8_6.
2. Acosta Capilla L., Berto-Rosello F., Xifré-Pérez E., Santos A., Ferre-Borrull J., Marsal L. (2019) Filters with Tunable Multispectral Photonic Stopbands as Sensing Platforms. ACS Appl. Mater. Interfaces. 11 (3), 3360–3371. http://dx.doi.org/10.1021/acsami.8b19411.
3. Choudhari K. S., Suresh D. Kulkarni, Unnikrishnan V. K., Rajeev K. Sinha, Santhosh C., Sajan D. George (2019) Optical Characterizations of Nanoporous Anodic Alumina for Thickness Measurements Using Interference Oscillations. Nano-Structures & Nano-Objects. 19. http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoso.2019.100354.
4. Xu W. L., Chen H., Zheng M. J., Ding G. Q., Shen W. Z. (2006) Optical Transmission Spectra of Ordered Porous Alumina Membranes with Different Thicknesses and Porosities. Opt. Mater. 28, 1160–1165. http://dx.doi.org/10.1016/j.optmat.2005.07.003.
5. Trivinho-Strixino F., Guerreio H. A., Gomes C. S., Pereira E. C., Guimaraes F. E. G. (2010) Active Waveguide Effects from Porous Anodic Alumina: An Optical Sensor Proposition. Appl. Phys. Lett. 97, 011902–011904. http://dx.doi.org/10.1063/1.3447375.
6. Kant K., Low S. P., Marshal A., Shapter J. G., Losic D. (2010) Nanopore Gradients on Porous Aluminum Oxide Generated by Nonuniform Anodization of Aluminum. ACS Appl. Interfaces. 2 (12), 3447–3454. https://doi.org/10.1021/am100502u.
7. Gardelis S., Nassiopoulou A. G., Giannetta V., Theodoropoulou M. (2010) Photoluminescence Induced Oscillations in Porous Anodic Aluminum Oxide Films Grown on Si: Effect of the Interface and Porosity. J. Appl. Phys. 107, 113104–113108. https://doi.org/10.1063/1.3432694.
8. Santos A., Balderrama V. S., Alba M., Formentín P., Ferré-Borrull J., Pallarés J., et al. (2012) Tunable Fabry-Pérot Interferometer Based on Nanoporous Anodic Alumina for Optical Biosensing Purposes. Nanoscale Res. Lett. 7. https://doi.org/10.1186/1556-276X-7-370.
9. Hernandez L., Ferre-Borrull J., Macias G., Pallarés J., Marsal L. (2014). Engineering Optical Properties of Gold-Coated Nanoporous Anodic Alumina for Biosensing. Nanoscale Research Letters. 9. https://doi.org/10.1186/1556-276X-9-414.
10. Cantelli L., Santos J. S., Trivinho-Strixino F. (2016) The Effect of Anodization Temperature on Optical Properties of Nanoporous Anodic Alumina (NAA) Films. Journal of Electroanalytical Chemistry. 780, 386–390. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2016.01.009.
11. Kumeria T., Santos A., Losic D. (2013) Ultrasensitive Nanoporous Interferometric Sensor for Label-Free Detection of Gold(III) Ions. ACS Applied Materials & Interfaces. 5 (22), 11783–11790. https://doi.org/10.1021/am403465x.
12. Alekseev S., Lysenko V., Zaitsev V., Barbier D. (2007) Application of Infrared Interferometry for Quantitative Analysis of Chemical Groups Grafted onto the Internal Surface of Porous Silicon Nanostructures. The Journal of Physical Chemistry C. 111 (42), 15217–15222. https://doi.org/10.1021/jp0712452.
13. Santos A., Kumeria T., Losic D. (2013) Nanoporous Anodic Aluminum Oxide for Chemical Sensing and Biosensors. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 44, 25–38. https://doi.org/10.1016/j.trac.2012.11.007.
14. Ferro L., Lemos S., Ferreira M., Trivinho-Strixino F. (2017) Use of Multivariate Analysis on Fabry-Pґerot Interference Spectra of Nanoporous Anodic Alumina (NAA) for Optical Sensors Purposes. Sensors and Actuators B: Chemical. 248, 718–723. https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.04.051.
15. Gasenkova I. V., Mukhurov N. I., Andrukhovich I. M. (2023) Anodizing Aluminum in a Viscous Electrolyte to Produce One-Dimensional Photonic Crystals. Vesti National Academy of Sciences of Belarus. Gray Physics-Technical Sciences. 68 (1), 7–17. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2023-68-1-7-17.
Рецензия
Для цитирования:
Гасенкова И.В., Мухуров Н.И., Андрухович И.М. Параметры анодного оксида алюминия, определяемые из осцилляций Фабри – Перо в спектрах зеркального отражения. Доклады БГУИР. 2024;22(6):14-20. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-6-14-20
For citation:
Gasenkova I.V., Mukhurov N.I., Andrukhovich I.M. Parameters of Anodic Alumina Determined from Fabry – Perot Oscillations in Specular Reflection Spectra. Doklady BGUIR. 2024;22(6):14-20. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2024-22-6-14-20
Просмотров: 125
Послать статью по эл. почте 