超薄金膜的光学与结构性质

在透明基底上实现横向连续的超薄金膜是一项具有重要技术意义的挑战。在本工作中，研究了熔融石英基底上超薄金膜的形成，证明了通过在沉积前用 (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane 处理基底，可以抑制岛状结构的形成并减少等离子体吸收。实现了沉积厚度低至 5.4 nm 的无空洞薄膜，并且在室温下保持结构稳定。基于通过镜面和漫散射 X 射线反射率测量对薄膜进行的详细结构分析，表明连续超薄薄膜的光学透射性质可以用金的体介电函数来解释。然而，重要的是要考虑金属与周围电介质之间非突变的过渡区，对于横向连续的超薄薄膜（薄膜厚度低于 10 nm），该区域延伸数个晶格常数。与突变界面的情况相比，这导致光学透射率显著降低。这些发现表明，当考虑连续超薄薄膜（例如作为半透明电接触）时，原子尺度的界面结构起着重要作用，因为光学透射率与理想薄膜的理论预测显著偏离。