2024, Бортко, Д. В., Борисюк, П. В., Шилов, В. А., Васильев, О. С., Лебединский, Ю. Ю., Балахнев, К. М., Лебединский, Юрий Юрьевич, Борисюк, Петр Викторович, Шилов, Владимир Александрович, Бортко, Диана Владимировна, Балахнёв, Кирилл Максимович, Васильев, Олег Станиславович

Представлены результаты формирования, аттестации морфологии поверхности и химического состава, а также итоги исследования излучения при нагреве до высоких температур (600–800°C) нанокластерных пленок Та2О5, полученных путем распыления Та мишени в атмосфере газов Ar и O2 с последующей фильтрацией образующихся кластеров по выбранным размерам и осаждением их на металлическую подложку (Та). Методом атомно-силовой микроскопии (in situ) получены изображения поверхности и показано, что пленки Ta обладают рыхлой структурой, состоящей из плотноупакованных наночастиц сферической формы. Анализ химического состава методом РФЭС показал, что полученные пленки обладают высокой чистотой и близки к соединению Та2О5. При помощи спектрометра, имеющего рабочий диапазон на 600–1700 нм, были получены спектры излучения пленок и подложки с естественным оксидом тантала при нагреве до различных температур. Показано, что пленки с размерами кластеров 2–3 нм обладают более стабильной излучательной способностью при изменяющейся температуре, чем пленки с большими кластерами (4–5 нм). Показано, что при разогреве до одинаковой температуры кластеры оксида тантала размерами менее 3 нм излучают более эффективно, чем подложка с естественной пленкой оксида тантала. Обсуждаются перспективы применения полученных структур в составе селективных излучателей для повышения эффективности термофотовольтаических систем.

2023, Бортко, Д. В., Борисюк, П. В., Шилов, В. А., Васильев, О. С., Лебединский, Ю. Ю., Балахнев, К. М., Балахнёв, Кирилл Максимович, Бортко, Диана Владимировна, Борисюк, Петр Викторович, Шилов, Владимир Александрович, Васильев, Олег Станиславович, Лебединский, Юрий Юрьевич

Представлены результаты формирования, аттестации морфологии поверхности и исследования оптических свойств в ближнем и среднем ИК диапазоне нанокластерных пленок Та2О5, полученных путем термического оксидирования на атмосфере монодисперсных кластерных пленок металлического тантала, созданных на подложках кремния Si(001) методом магнетронного распыления. Методами атомно-силовой микроскопии (in situ) получены изображения поверхности и показано, что пленки Ta обладают пористой плотноупакованной структурой, состоящей из отдельных наночастиц сферической формы. При помощи спектрометра на ближний и средний ИК диапазон излучения исследованы оптические свойства полученных пленок. Показано, что тонкие пленки (толщиной менее 100 нм) имеют резкую границу между областью пропускания излучения и областью поглощения и/или отражения, тогда как для более толстых пленок данный эффект постепенно исчезает с ростом толщины кластерной пленки и не зависит от размера нанокластеров. Обсуждается возможность применения полученных структур в составе термофотоэлектрогенераторов с целью повышения их КПД.