Fabrication of thin films of UV-Vis-NIR transparent dielectrics by repetitive, capillary-discharge XUV laser ablation
Project goals
Pulsed laser deposition (PLD) is well introduced technique for preparation of thin films. However, it has not been realized using a laser operating in the extremely ultraviolet (XUV) spectral range. Interaction of XUV light with matter exhibits several features, which makes it much different in respect to the effect of radiation incidence in ultraviolet, visible and infrared range. Photons of XUV radiation generated by repetition capillary laser of energy 26.4 eV are absorbed in the matter mainly via photoeffect. The bandgap width does not play any important role in the absorption of XUV radiation in the solid state matter. This is a novel unique utilization of XUV for PLD preparation of thin film of materials possessing negligible linear absorption in the UV-VIS-NIR spectral ranges, such as ionic crystals LiF, CaF2, MgF2. The part of this project is a comprehensive study of XUV laser plasma by means of optical emission and mass spectroscopy and mathematical modeling of plasma behavior. Structural, optical and fluorescence properties of the fabricated films will be analyzed.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 14 (SGA02011GA-ST)
Main participants
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava / Fakulta bezpečnostního inženýrstvíContest type
VS - Public tender
Contract ID
P108-11-1312
Alternative language
Project name in Czech
Vytváření speciálních tenkých vrstev UV-Vis-NIR transparentních dielektric pomocí ablace repetičním kapilárním XUV laserem
Annotation in Czech
Pulsní laserová depozice (PLD) je velmi dobře zavedená metoda pro přípravu tenkých vrstev která však dosud nebyla realizována s laserem pracujícím v extrémně ultrafialovém (XUV) spektrálním oboru realizována. Interakce XUV záření s hmotou vykazuje řadu rysů, které ji výrazně odlišují od působení záření v ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti. Fotony XUV záření produkované repetičním kapilárním laserem o energii 26,4 eV jsou v materiálu pohlcovány téměř výhradně fotoefektem a šířka zakázaného pásu materiálu nemá na absorpci XUV záření v pevné látce zásadní vliv. Jedná se o zcela unikátní využití XUV laseru pro PLD přípravu tenkých vrstev materiálů se zanedbatelnou lineární absorpci ve UV-Vis-NIR spektrálních oblastech, jakými jsou např. iontové krystaly LiF, CaF2, MgF2. Součástí projektu je komplexní studium XUV laserového plazmatu metodami optické a hmotnostní spektroskopie a matematické modelování plazmatu. Připravené vrstvy budou podrobeny komplexní analýze struktury, optických vlastností a fluorescence.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BM - Solid-state physics and magnetism
CEP - secondary branch
BH - Optics, masers and lasers
CEP - another secondary branch
BL - Plasma physics and discharge through gases
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10306 - Optics (including laser optics and quantum optics)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
XUV/X-ray laser beams were used for erosion of various materials by both ablation and desorption processes. Thin layers of eroded materials were deposited on a substrate. Modelling of ablation processes was performed using XUV – ABLATOR. A number of outputs deal with main project topics only marginally. Outputs are indicative of the low effectiveness of cooperation among the project workplaces.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2011
Realization period - end
Nov 24, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
17,367 thou. CZK
Public financial support
17,367 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
17 367 CZK thou.
Public support
17 367 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2011 - 24. 11. 2016