Microstructure and physical properties of black-aluminum antireflective films
Status PubMed-not-MEDLINE Language English Country Great Britain, England Media electronic-ecollection
Document type Journal Article
PubMed
38737968
PubMed Central
PMC11082876
DOI
10.1039/d4ra00396a
PII: d4ra00396a
Knihovny.cz E-resources
- Publication type
- Journal Article MeSH
The microstructure and physical properties of reflective and black aluminum were compared for layers of different thicknesses deposited by magnetron sputtering on fused silica substrates. Reflective Al layers followed the Volmer-Weber growth mechanism classically observed for polycrystalline metal films. On the contrary, the extra nitrogen gas used to deposit the black aluminum layers modified the growth mechanism and changed the film morphologies. Nitrogen cumulated in the grain boundaries, favoring the pinning effect and stopping crystallite growth. High defect concentration, especially vacancies, led to strong columnar growth. Properties reported for black aluminum tend to be promising for sensors and emissivity applications.
See more in PubMed
Zaeschmar G. Nedoluha A. J. Opt. Soc. Am. 1972;62:348.
Kravets V. G. Neubeck S. Grigorenko A. N. Kravets A. F. Phys. Rev. B. 2010;81:9.
Hedayati M. Faupel F. Elbahri M. Materials. 2014;7:1221–1248. PubMed PMC
Wang C.-M. Chen Y.-C. Lee M.-S. Chen K.-J. Jpn. J. Appl. Phys. 2000;39:551–554.
Christiansen A. B. Caringal G. P. Clausen J. S. Grajower M. Taha H. Levy U. Asger Mortensen N. Kristensen A. Sci. Rep. 2015;5:10563. PubMed PMC
Gu S. Lu Y. Ding Y. Li L. Song H. Wang J. Wu Q. Biosens. Bioelectron. 2014;55:106–112. PubMed
Zhang X.-Y. Shan F. Zhou H.-L. Su D. Xue X.-M. Wu J.-Y. Chen Y.-Z. Zhao N. Zhang T. J. Mater. Chem. C. 2018;6:989–999.
More-Chevalier J. Yudin P. V. Cibert C. Bednyakov P. Fitl P. Valenta J. Novotný M. Savinov M. Poupon M. Zikmund T. Poullain G. Lančok J. J. Appl. Phys. 2019;126:214501.
Hruška M. More-Chevalier J. Fitl P. Novotný M. Hruška P. Prokop D. Pokorný P. Kejzlar J. Gadenne V. Patrone L. Vrňata M. Lančok J. Nanomaterials. 2022;12:4297. PubMed PMC
Vorobyev A. Y. Guo C. Adv. Mech. Eng. 2010;2:452749.
Aydin K. Ferry V. E. Briggs R. M. Atwater H. A. Nat. Commun. 2011;2:517. PubMed
Abdelaziz R. Disci-Zayed D. Hedayati M. K. Pöhls J.-H. Zillohu A. U. Erkartal B. Chakravadhanula V. S. K. Duppel V. Kienle L. Elbahri M. Nat. Commun. 2013;4:2400. PubMed PMC
Yetisen A. K. Qu H. Manbachi A. Butt H. Dokmeci M. R. Hinestroza J. P. Skorobogatiy M. Khademhosseini A. Yun S. H. ACS Nano. 2016;10(3):3042–3068. PubMed
Alvarez R. García-Martín J. M. Macías-Montero M. Gonzalez-Garcia L. González J. C. Rico V. Perlich J. Cotrino J. González-Elipe A. R. Palmero A. Nanotechnology. 2013;24:045604. PubMed
Melikhova O. Čížek J. Hruška P. Liedke M. O. Butterling M. Wagner A. Novotný M. More-Chevalier J. Acta Phys. Pol., B. 2020;51:383.
More-Chevalier J. Novotný M. Hruška P. Fekete L. Fitl P. Bulíř J. Pokorný P. Volfová L. Havlová Š. Vondráček M. Lančok J. RSC Adv. 2020;10:20765–20771. PubMed PMC
Hruška P. More-Chevalier J. Novotný M. Čížek J. Melikhova O. Fekete L. Poupon M. Bulíř J. Volfová L. Butterling M. Liedke M. O. Wagner A. Fitl P. J. Alloys Compd. 2021;872:159744.
Pfund A. H. Rev. Sci. Instrum. 1930;1:397–399.
Strimer P. Gerbaux X. Hadni A. Souel T. Infrared Phys. 1981;21:37–39.
Palatnik L. S. Kovaleva O. I. Tartakovskaya I. Kh. Derevyanchenko A. S. J. Appl. Spectrosc. 1977;27:1524–1526.
Betts D. B. Clarke F. J. J. Cox L. J. Larkin J. A. J. Phys. E: Sci. Instrum. 1985;18:689–696.
Melikhova O. Čížek J. Hruška P. Lukáč F. Novotný M. More-Chevalier J. Fitl P. Liedke M. O. Butterling M. Wagner A. Acta Phys. Pol., A. 2020;137:222–226.
Vorobyev A. Y. Guo C. J. Appl. Phys. 2008;104:053516.
Zheng B. Wang W. Jiang G. Mei X. Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2016;122:180.
Wöbbeking K. Li M. Hübner E. G. Schade W. RSC Adv. 2019;9:37598–37607. PubMed PMC
Lundgaard S. Ng S. H. Nishijima Y. Mazilu M. Juodkazis S. Micromachines. 2020;11:256. PubMed PMC
Novotný M. Fitl P. Sytchkova A. Bulíř J. Lančok J. Pokorný P. Najdek D. Bočan J. Cent. Eur. J. Phys. 2009;7:327.
Vorobyev A. Y. Guo C. Appl. Phys. Lett. 2008;92:041914.
Ou Z. Huang M. Zhao F. Opt. Express. 2014;22:17254. PubMed
Vorobyev A. Y. Guo C. J. Appl. Phys. 2015;117:033103.
Romanova M. More-Chevalier J. Novotny M. Pokorny P. Volfova L. Fitl P. Poplausks R. Dekhtyar Y. Physica Status Solidi (B) 2021:2100467.
Pokorný P. Novotný M. More-Chevalier J. Dekhtyar Y. Romanova M. Davídková M. Chertopalov S. Fitl P. Hruška M. Kawamura M. Kiba T. Lančok J. Vacuum. 2022;205:111377.
Xingfang H. Shuyin Q. Jingfen T. Meifeng H. Sol. Energy Mater. 1988;17:207–215.
Christiansen A. B. Clausen J. Asger Mortensen N. Kristensen A. Appl. Phys. Lett. 2012;101:131902.
Petříček V. Dušek M. Palatinus L. Z. Kristallogr. - Cryst. Mater. 2014;229(5):345–352.
Coelho A. A. J. Appl. Crystallogr. 2018;51:210–218.
Wagner A. Butterling M. Liedke M. O. Potzger K. Krause-Rehberg R. AIP Conf. Proc. 2018;1970:040003.
Gabriel F. Gippner P. Grosse E. Janssen D. Michel P. Prade H. Schamlott A. Seidel W. Wolf A. Wünsch R. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B: Beam Interact. Mater. At. 2000;161–163:1143–1147.
Schultz P. J. Lynn K. G. Rev. Mod. Phys. 1988;60:701–779.
Čížek J. Acta Phys. Pol., A. 2020;137:177–187.
Straumanis M. E. J. Appl. Phys. 1959;30:1965–1969.
Levin I., NIST Inorganic Crystal Structure Database (ICSD), National Institute of Standards and Technology, 2018, 10.18434/M32147, (accessed 2024-05-06) DOI
Petrov I. Barna P. B. Hultman L. Greene J. E. J. Vac. Sci. Technol., A. 2003;21:S117–S128.
Grovenor C. R. M. Hentzell H. T. G. Smith D. A. Acta Metall. 1984;32:773–781.
Cougnon F. G. Dulmaa A. Dedoncker R. Galbadrakh R. Depla D. Appl. Phys. Lett. 2018;112:221903.
Yu H. Z. Thompson C. V. J. Vac. Sci. Technol., A. 2015;33:021504.
Dulmaa A. Cougnon F. G. Dedoncker R. Depla D. Acta Mater. 2021;212:116896.
Petrov I. Barna P. B. Hultman L. Greene J. E. J. Vac. Sci. Technol., A. 2003;21:S117–S128.
Moelans N. Blanpain B. Wollants P. Acta Mater. 2007;55:2173–2182.
van Veen A. Schut H. de Vries J. Hakvoort R. A. Ijpma M. R. AIP Conf. Proc. 1991;218:171–198.
Čížek J. Procházka I. Kmječ T. Vostrý P. Phys. Status Solidi A. 2000;180:439–458.
Čížek J. Melikhova O. Barnovská Z. Procházka I. Islamgaliev R. K. J. Phys.: Conf. Ser. 2013;443
Ito K. Nakanishi H. Ujihira Y. J. Phys. Chem. B. 1999;103:4555–4558.
Bečvář F. Čížek J. Procházka I. Janotová J. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A: Accel. Spectrom. Detect. Assoc. Equip. 2005;539:372–385.
Rincón-Llorente G. Heras I. Guillén Rodríguez E. Schumann E. Krause M. Escobar-Galindo R. Coatings. 2018;8:321.
Ehrenreich H. Philipp H. R. Segall B. Phys. Rev. 1963;132:1918–1928.
Diest K. Liberman V. Lennon D. M. Welander P. B. Rothschild M. Opt. Express. 2013;21:28638. PubMed
Coutts T. J., Electrical Conduction in Thin Metal Films, Elsevier, Amsterdam, 1974
Novotný M. Bulíř J. Lančok J. Pokorný P. Bodnár M. J. Nanophotonics. 2011;5(1):051503.
Du H. Gong J. Sun C. Lee S. W. Wen L. S. J. Mater. Sci. 2004;39(8):2865–2867.
Mwema F. M. Oladijo O. P. Akinlabi S. A. Akinlabi E. T. J. Alloys Compd. 2018;747:306–323.
Philofsky E. Hall E. IEEE Trans. Parts, Hybrids, Packag. 1975;11:281–290.
Bordo K. Rubahn H.-G. Mult. Scler. J. 2012;18:313–317.
Orton J. W. Powell M. J. Rep. Prog. Phys. 1980;43:1263–1307.
Schubert E. F. Gilmer G. H. Kopf R. F. Luftman H. S. Phys. Rev. B. 1992;46:15078–15084. PubMed
Tang X. Fan D. Peng K. Yang D. Guo L. Lu X. Dai J. Wang G. Liu H. Zhou X. Chem. Mater. 2017;29:7401–7407.
Kaess F. Mita S. Xie J. Reddy P. Klump A. Hernandez-Balderrama L. H. Washiyama S. Franke A. Kirste R. Hoffmann A. Collazo R. Sitar Z. J. Appl. Phys. 2016;120:105701.
