Структура и свойства пленок оксида циркония, легированных оксидом иттрия, полученных методом лазерного осаждения в вакууме

Abstract

Проведены исследования тонких пленок, осажденных в вакууме (2 ⋅ 10–2 мм рт. ст.) на кремниевую и стеклянную подложки при многоимпульсном высокочастотном (10 –15 кГц) лазерном воздействии (плотность мощности лазерного излучения 100 МВт/см2 и расстояние от мишени до подложки 40 мм), на керамику из оксида циркония ZrO2, легированную оксидом иттрия 5 % Y2O3. Изучена морфология полученных пленок с помощью атомно-силовой микроскопии. Выявлены особенности спектров пропускания в видимой, ближней инфракрасной и средней инфракрасной области. Пропускание пленки оксида циркония на кремниевой подложке достигало 12 % в области спектра от 1,0 до 2,5 мкм, а в области от 2,6 до 6,0 мкм составляло 4,7 %. На стеклянной подложке пропускание на длине волны 643 нм равнялось 60 %, а на длине волны 2500 нм достигало 87 %. В средней инфракрасной области пропускание при волновом числе 2548 см−1 составляло 70 % и достигало 75 % при 3566 см−1. Вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики полученных пленок оксида циркония характеризовались нелинейностью, включающей гистерезис, и, вероятно, обусловлены наличием дискретных поверхностных состояний с широким энергетическим спектром, связанных с наночастицами и нанокристаллическими включениями пленки.