Surface plasmons for probing optical data of multi- layered thin films

Other Title(s)

البلازمونات السطحية لفحص المعطيات البصرية للأفلام الرقيقة ذات الطبقات المتعددة

Joint Authors

Rais, Abd al-Majid
Sellai, A

Source

Sultan Qaboos University Journal for Scientific Research-Science and Technology

Issue

Vol. 2000, Issue 5 (31 Dec. 2000), pp.105-113, 9 p.

Publisher

Sultan Qaboos University College of Science

Publication Date

2000-12-31

Country of Publication

Oman

No. of Pages

9

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

في هذا البحث نبين كيف تستعمل التحريض البصري للبلازمونات السطحية (ب.

س) للحصول على المعطيات البصرية و الجيومترية لطبقات معينة في الأنظمة ذات الأفلام الرقيقة.

ظاهرة الازدواج الأقصى بين الضوء المستقطب الساقط و ب.

س، تظهر كأدنى حد في معامل الانعكاس، التي تحسب بالنظرية المصفوفة الموحدة.

توحي التبعية الحساسة و هي أدنى حد لمعامل الانعكاس في العوامل البصرية و الجيومترية بأن هذه العوامل يمكن أن تحدد بدقة بإكمال معامل الانعكاس المقاس و المحسوب باستعمال طريقة "سيمبلاكس" (Simplex).

الخطة تطبق على النظام ذي الطبقات المتعددة : المنشور / طبقة الهواء / الأكسيد- Al / Al / GaAs.

بطول الموجة الثابتة للضوء الساقط و العوامل المكملة هي : الثابت البصري للأكسيد-Al، سنك طبقة الهواء، سمك الأكسيد-Al، سمك Al.

استعملت شفرات فورطران (Fortran) لحساب معامل الانعكاس و الإكمال.

و تظهر النتائج أن معامل الانعكاس النظري يناسب جيدا معامل الانعكاس المقاس، على طول الموجة 633 نم (ننو متر).

زيادة على هذا فإن الثابت البصري النظري للأكسيد-Al يوافق الأبحاث السابقة، لكن وجد أن معامل الانعكاس أقل تناسبا مع النظرية على طول الموجتين 590 نم و 458 نم، أما ثوابتهما البصرية النظرية التي تبين ظاهرة الانتثار لا توافق الأبحاث السابقة.

و أما المعطيات الجيومترية النظرية توافق القيم المقاسة.

Abstract EN

In this paper, we show how optical excitation of surface Plasmon's (SPs) can be used to obtain optical and geometrical parameters of specific layers in multi-layered thin film systems.

The optimum coupling phenomenon between incoming p-polarized light and SPs appears as a minimum in the reflectance that is calculated using standard matrix formalism.

The sensitive dependence of the reflectance minimum on optical and geometrical parameters suggests that they can be determined accurately by fitting the measured attenuated total reflectance (ATR) to the matrix-calculated reflectance using the Simplex minimization method.

The procedure is applied to the multi-layered system: Prism / Air gap / Al-oxide / Al / GaAs.

At fixed incident light wavelength, the fitting parameters are the Al-oxide optical constant and the thickness of the air gap, Al-oxide and Al layers.

Fortran codes are implemented for the reflectance calculations and the fitting procedures.

The results show that the theoretical reflectance fits well the measured ATR at 633 nm wavelength.

Moreover, the modeled Al-oxide optical constant at this wavelength agrees well with the literature.

However, the reflectance fits are less good at 590 nm and 458 nm wavelengths and their modeled Al-oxide optical constants show a dispersion effect in disagreement with the literature.

The modeled geometrical parameters are consistent with the nominal values.

American Psychological Association (APA)

Rais, Abd al-Majid& Sellai, A. 2000. Surface plasmons for probing optical data of multi- layered thin films. Sultan Qaboos University Journal for Scientific Research-Science and Technology،Vol. 2000, no. 5, pp.105-113.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-23380

Modern Language Association (MLA)

Rais, Abd al-Majid& Sellai, A. Surface plasmons for probing optical data of multi- layered thin films. Sultan Qaboos University Journal for Scientific Research-Science and Technology No. 5 (2000), pp.105-113.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-23380

American Medical Association (AMA)

Rais, Abd al-Majid& Sellai, A. Surface plasmons for probing optical data of multi- layered thin films. Sultan Qaboos University Journal for Scientific Research-Science and Technology. 2000. Vol. 2000, no. 5, pp.105-113.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-23380

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 113

Record ID

BIM-23380