Filmin kendisi, gelen ışığı seçici olarak yansıtır veya emer ve rengi, filmin optik özelliklerinin sonucudur. İnce filmlerin rengi, yansıyan ışık tarafından oluşturulur, bu nedenle iki hususun dikkate alınması gerekir: Görünür ışık spektrumu için şeffaf olmayan ince film malzemelerinin emilim özellikleriyle oluşturulan içsel renk ve şeffaf veya hafif emici ince film malzemelerinin çoklu yansımalarıyla oluşturulan girişim rengi.
1.İçsel renk
Opak ince film malzemelerin görünür ışık spektrumuna emilim özellikleri, içsel renklerin ortaya çıkmasına yol açar ve en önemli süreç elektronlar tarafından emilen foton enerjisinin geçişidir. İletken malzemeler için, elektronlar kısmen dolu değerlik bandındaki foton enerjisini emerek Fermi seviyesinin üzerinde dolu olmayan yüksek enerjili bir duruma geçer, buna bant içi geçiş denir. Yarı iletkenler veya yalıtkan malzemeler için, değerlik bandı ile iletim bandı arasında bir enerji boşluğu vardır. Sadece enerji boşluğunun genişliğinden daha büyük emilen enerjiye sahip elektronlar boşluğu geçebilir ve değerlik bandından iletim bandına geçiş yapabilir, buna bantlar arası geçiş denir. Ne tür bir geçiş olursa olsun, yansıyan ışık ile emilen ışık arasında tutarsızlığa neden olur ve bu da malzemenin içsel rengini sergilemesine neden olur. 3,5 eV'den büyük olanlar gibi, bant aralığı genişlikleri görünür ultraviyole sınırından daha büyük olan malzemeler insan gözü için şeffaftır. Dar bant aralıklı malzemelerin bant aralığı genişliği, görünür spektrumun kızılötesi sınırından daha azdır ve 1,7 eV'den azsa siyah görünür. Orta alanda bant genişliğine sahip malzemeler karakteristik renkler sergileyebilir. Doping, geniş enerji aralıklarına sahip malzemelerde bantlar arası geçişlere neden olabilir. Doping elementleri, enerji aralıkları arasında bir enerji seviyesi oluşturarak bunları iki küçük enerji aralığına böler. Daha düşük enerji emen elektronlar da geçişlere uğrayabilir ve bu da orijinal şeffaf malzemenin renk göstermesiyle sonuçlanır.
1. Girişim rengi
Şeffaf veya hafif emici ince film malzemeleri, ışığın çoklu yansımaları nedeniyle girişim renkleri sergiler. Girişim, dalgaların üst üste gelmesinden sonra oluşan genlikteki değişimdir. Yaşamda, su birikintisinin yüzeyinde bir yağ filmi varsa, yağ filminin tipik film girişimiyle üretilen renk olan İridescence gösterdiği gözlemlenebilir. Metal bir alt tabaka üzerine ince bir şeffaf oksit film tabakası biriktirmek, girişim yoluyla birçok yeni renk elde edebilir. Atmosferden şeffaf tabakanın yüzeyine tek bir ışık dalga boyu düşerse, bir kısmı ince filmin yüzeyinden yansır ve doğrudan atmosfere geri döner; diğer kısmı şeffaf film boyunca kırılmaya uğrar ve film alt tabakası arayüzünde yansır. Daha sonra şeffaf filmi iletmeye devam edin ve atmosfere geri dönmeden önce film ile atmosfer arasındaki arayüzde kırın. İkisi optik yol farkı ve üst üste binen girişimle sonuçlanacaktır.
Gönderi zamanı: 30-Haz-2023