NANOSYSTEMS: PHYSICS, CHEMISTRY, MATHEMATICS, 2021, 12 (3), P. 311–316
Ultraviolet and visible reflective TiO2SiO2 thin films on silicon using sol-gel spin coater
S. Saravanan – Advanced Research Laboratory for Nanomaterials & Devices, Department of Nanotechnology, Swarnandhra College of Engineering & Technology, Narsapur-534 280, West Godavari (A.P.), India; shasa86@gmail.com
R. S. Dubey – Advanced Research Laboratory for Nanomaterials & Devices, Department of Nanotechnology, Swarnandhra College of Engineering & Technology, Narsapur-534 280, West Godavari (A.P.), India
TiO2SiO2 alternative thin films (stacks) were deposited on silicon substrates using sol-gel spin-coating techniques. The prepared samples had their corresponding optical properties analyzed by UV-Visible spectrophotometry (UV-Vis), X-ray diffractometry (XRD), a surface profilometer, and Raman spectroscopy. The optical and crystallization properties of thin films were varied and compared by changing the number of stacks. UV-Vis spectrum showed high reflectance and shifting towards the infrared region with effect of increased TiO2/SiO2 stacks. XRD spectra confirmed the existence of anatase TiO2 and SiO2 diffraction peaks. The multilayer film thickness was calculated at 109 and 151 nm at two and four stacks by a surface profilometer. The Raman spectra confirmed the Si–O–Si and TiO2 stretching modes at 2600, 980, and 519 cm-1. This investigation reveals the promising and effective UV-Visible reflective property of alternative TiO2/SiO2 thin films on a silicon substrate.
Keywords: Sol-gel, reflectance, multilayer, anatase, thickness.
DOI 10.17586/2220-8054-2021-12-3-311-316
[In Russian] С. Сараванан, Р. С. Дубей
Тонкие пленки TiO2SiO2 на кремнии, полученные с использованием золь-гель центрифужного осаждения, отражающие в ультрафиолетовой и видимой областях
Альтернативные тонкие пленки (пакеты) TiO2SiO2 были нанесены на кремниевые подложки с использованием методов золь-гель центрифугирования. Свойства приготовленных образцов анализировали с помощью спектрофотометрии в УФ-видимой области (UV-Vis), рентгеновской дифрактометрии (XRD), поверхностного профилометра и рамановской спектроскопии. Оптические и кристаллизационные свойства тонких пленок варьировались и сравнивались путем изменения количества стэков. УФ-видимый спектр показал высокую отражательную способность и смещение в инфракрасную область из-за увеличения количества слоев TiO2/SiO2. Спектры РФА подтвердили наличие дифракционных пиков анатаза TiO2 и SiO2. Толщину многослойной пленки рассчитывали при 109 и 151 нм при двух и четырех стэках с помощью поверхностного профилометра. Спектры КРС подтвердили валентные моды Si-O-Si и TiO2 при 2600, 980 и 519 см-1. Это исследование выявило многообещающие и эффективные свойства отражения в ультрафиолетовом и видимом диапазонах альтернативных тонких пленок TiO2SiO2 на кремниевой подложке.
Ключевые слова: Золь-гель, коэффициент отражения, многослойность, анатаз, толщина.
