Optical Characterization of TiO2 Thin Films by the Combined Method of Spectroscopic Ellipsometry and Spectroscopic Photometry

FRANTA, Daniel, Ivan OHLÍDAL and David PETRÝDES. Optical Characterization of TiO2 Thin Films by the Combined Method of Spectroscopic Ellipsometry and Spectroscopic Photometry. Vacuum. USA: ELSEVIER (PERGAMON), 2005, vol. 80, 1-3, p. 159-162. ISSN 0042-207X.

Basic information

• Original name: Optical Characterization of TiO2 Thin Films by the Combined Method of Spectroscopic Ellipsometry and Spectroscopic Photometry
• Name in Czech: Optická charakterizace tenkých vrstev TiO2 pomocí kombinované metody spektroskopické elipsometrie a spektroskopické fotometrie
• Authors: FRANTA, Daniel (203 Czech Republic, guarantor), Ivan OHLÍDAL (203 Czech Republic) and David PETRÝDES (203 Czech Republic).
• Edition: Vacuum, USA, ELSEVIER (PERGAMON), 2005, 0042-207X.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Article in a journal
• Field of Study: 10302 Condensed matter physics
• Country of publisher: United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• WWW: URL
• Impact factor: Impact factor: 0.909
• RIV identification code: RIV/00216224:14310/05:00014797
• Organization unit: Faculty of Science
• UT WoS: 000232674400030
• Keywords in English: TiO2 films; optical constants; ellipsometry; photometry
• Tags: ellipsometry, optical constants, photometry, TiO2 films

Abstract

In this paper, results concerning the optical characterization of TiO2 thin films prepared by magnetron sputtering onto K64 glass plane-parallel plates are presented. The spectral dependences of the refractive index and extinction coefficient of these TiO2 thin films are introduced within the spectral region 230-1000 nm. For determining the values of these optical constants the method based on a combination of variable angle spectroscopic ellipsometry and spectroscopic photometry employing experimental data, of the transmittance and reflectances measured from both the sides of the films is used. For treatment of all the experimental data, the method utilizing Cauchy and Urbach formulae together with the single-wavelength method is employed. It is shown that the TiO2 films studied are homogeneous in refractive index and uniform in thickness. Moreover, the values of roughness parameters of the upper boundaries of the TiO2 films are determined. Furthermore, it is shown that the band gap value of the films corresponds to 400 nm, i.e. 3.1 eV.

Abstract (in Czech)

V článku jsou obsaženy výsledky týkající se optické charakterizace tenkých vrstev TiO2 připravených pomocí magnetronového naprašování na destičky ze skla K64. Spektrální závislosti indexu lomu a extinkčního koeficientu těchto TiO2 vrstev jsou uvedeny v spektrální oblasti 230 -1000 nm. Pro určení hodnot těchto optických konstant byla využita metoda založená na kombinaci víceúhlové spektroskopické elipsometrie a spektroskopické fotometrie využívající data propustnosti a odrazivosti měřené z obou stran vrstvy. Je použita metoda založená na využití Cauchy a Urbachovy formule spolu s metodou jednovlnovou. Je ukázáno, že studované vrstvy TiO2 jsou homogenní v indexu lomu a uniformní v tloušťce. Navíc jsou určeny hodnoty parametrů drsnosti horních rozhraní TiO2 vrstev. Dále je také ukázáno, že hodnota šířky zakázaného pásu vrstev odpovídá 400 nm, tj. 3.1 eV.

Links

• MSM 143100003, plan (intention): Name: Studium plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek

Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study of plasmachemical reactions in non-isothermic low pressure plasma and its interaction with the surface of solid substrates