Оптические, электрические и структурные свойства тонких металлических пленок и их применение для создания высокоэффективных фотонных и плазмонных устройств

Проведено детальное изучение структурных, электрических и оптических свойств тонких пленок золота и меди в диапазоне толщин 20 – 200 нм, получены оптические константы пленок в спектральном диапазоне 300 – 2000 нм. С возрастанием толщины в диапазоне 20 – 200 нм замечено нелинейное уменьшение оптических потерь и удельного электрического сопротивления. Измеренные оптические константы n и k используются для разработки и анализа характеристик плазмонных устройств, включающих тонкие пленки золота определенной толщины. Исследовано влияние структурной морфологии пленок 2 – 15 нм, близких к порогу перколяции, на оптические свойства. Продемонстрировано создание КМОП совместимых плазмонных волноводов на основе медной пленки. Созданы сенсорные чипы на основе тонкой медной пленки и защитных слоев SiO₂ и Al₂O₃. Показано, что медная пленка 25 нм, напылённая на графен, характеризуется низким плазмонным откликом. Исследованы оптические свойства пленок золота и меди на графене в диапазоне 300 – 3300 нм. Продемонстрировано, что увеличение скорости напыления позволяет добиться формирования сплошных медных пленок 25 нм на поверхности графена.