De Film selwer reflektéiert oder absorbéiert selektiv dat agefallent Liicht, a seng Faarf ass d'Resultat vun den opteschen Eegeschafte vum Film. D'Faarf vun dënne Filmer gëtt duerch reflektéiert Liicht generéiert, dofir mussen zwou Aspekter berécksiichtegt ginn, nämlech déi intrinsesch Faarf, déi duerch d'Absorptiounseigenschaften vun net-transparenten Dënnfilmmaterialien fir de siichtbare Liichtspektrum generéiert gëtt, an d'Interferenzfaarf, déi duerch multiple Reflexiounen vun transparenten oder liicht absorbéierenden Dënnfilmmaterialien generéiert gëtt.
1. Intrinsesch Faarf
D'Absorptiounseigenschaften vun opaken Dënnschichtmaterialien zum siichtbare Liichtspektrum féieren zum Erscheine vun intrinsesche Faarwen, an de wichtegste Prozess ass den Iwwergank vun der Photonenergie, déi vun Elektronen absorbéiert gëtt. Bei leitfäege Materialien absorbéieren d'Elektronen Photonenergie am deelweis gefëllte Valenzband, fir an en ongefëllten Héichenergiezoustand iwwer dem Fermi-Niveau iwwerzegoen, wat als Inband-Iwwergank bezeechent gëtt. Bei Hallefleeder oder Isolatiounsmaterialien gëtt et eng Energielück tëscht dem Valenzband an dem Leetungsband. Nëmmen Elektronen mat absorbéierter Energie, déi méi grouss ass wéi d'Breet vun der Energielück, kënnen d'Lück iwwerschreiden an vum Valenzband an d'Leetungsband iwwergoen, bekannt als Interband-Iwwergank. Egal wéi eng Zort Iwwergank et ass, et wäert eng Inkonsistenz tëscht reflektéiertem Liicht an absorbéiertem Liicht verursaachen, wouduerch d'Material seng intrinsesch Faarf weist. Materialien mat Bandlückebreeten, déi méi grouss sinn wéi d'siichtbar Ultraviolettgrenz, wéi déi, déi méi grouss sinn wéi 3,5 eV, si transparent fir dat mënschlecht A. D'Bandlückebreet vu schmuele Bandlückematerialien ass manner wéi d'Infraroutgrenz vum siichtbare Spektrum, a wann se manner wéi 1,7 eV ass, erschéngt se schwaarz. Materialien mat Bandbreeten am mëttleren Deel kënnen charakteristesch Faarwen opweisen. Dotierung kann Interbandiwwergäng a Materialien mat breede Energielücken verursaachen. Dotierungselementer kreéieren en Energieniveau tëscht den Energielücken, andeems se se an zwou méi kleng Energieintervaller opdeelen. Elektronen, déi méi niddreg Energie absorbéieren, kënnen och Iwwergäng duerchmaachen, wouduerch dat ursprénglecht transparent Material eng Faarf weist.
1. Interferenzfaarf
Transparent oder liicht absorbéierend Dënnschichtmaterialien weisen Interferenzfaarwen op wéinst hire multiple Liichtreflexiounen. Interferenz ass d'Ännerung vun der Amplitude, déi no der Superpositioun vu Wellen geschitt. Am Liewen, wann et en Uelegfilm op der Uewerfläch vun der Waasserpuddle gëtt, kann een observéieren, datt den Uelegfilm Irideszenz weist, wat d'Faarf ass, déi duerch typesch Filminterferenz produzéiert gëtt. D'Ofsetzung vun enger dënner Schicht vun transparentem Oxidfilm op engem Metallsubstrat kann duerch Interferenz vill nei Faarwen kréien. Wann eng eenzeg Wellelängt vu Liicht vun der Atmosphär op d'Uewerfläch vun der transparenter Schicht afënnt, gëtt en Deel dovun op der Uewerfläch vum Dënnschicht reflektéiert a geet direkt an d'Atmosphär zréck; den aneren Deel gëtt duerch den transparenten Film gebrach a reflektéiert op der Grenzfläche vum Filmsubstrat. Dann weider den transparenten Film duerchloossen a briechen op der Grenzfläche tëscht dem Film an der Atmosphär ier en zréck an d'Atmosphär geet. Déi zwee féieren zu engem opteschen Weeënnerscheed an iwwerlagerter Interferenz.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 30. Juni 2023