Структура и оптические свойства ZnO c наночастицами серебра

Методом ионно-стимулированного осаждения были синтезированы текстурированные тонкие пленки ZnO с нанокристаллической структурой. По данным рентгеновской дифракции размер кристаллитов составляет $\sim$25 нм. Методом имплантации ионов серебра с энергией 30 кэВ в интервале доз (0.25–1) $\cdot$ 10$^{17}$ ион/см$^{2}$ в тонкой приповерхностной области данных пленок сформированы тонкие ($\sim$15 нм) слои ZnO с наночастицами серебра и изучены их структура и оптические свойства. Получены гистограммы распределения наночастиц по размерам. В зависимости от дозы имплантации ионов серебра средний размер наночастиц серебра меняется от 0.5 до 1.5–2 нм. Оптическое пропускание образцов в видимой и ближней УФ области увеличивается с ростом дозы имплантации. Рассчитаны спектральные зависимости коэффициента поглощения имплантированных пленок с использованием модели поглощающая пленка/прозрачная подложка. Установлено, что основные изменения в спектрах оптической плотности происходят в области $\sim$380 нм, где основной вклад в поглощение вносят наночастицы серебра диаметром менее 0.75 нм. В данной области спектра поглощение последовательно уменьшается с ростом дозы облучения ионами серебра, что связано с увеличением среднего размера наночастиц серебра. Установлено, что широкие полосы поверхностного плазмонного резонансного поглощения, характерные для синтезированных методом ионной имплантации нанокомпозитных пленок ZnO с наночастицами серебра, обусловлены тем, что размер формирующихся наночастиц не превышает 1.5–2 нм.