Berlin 2008 – scientific programme

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DS: Fachverband Dünne Schichten

DS 17: Poster: Trends in Ion Beam Technology, Magnetism in Thin Films, Functional Oxides, High-k Dielectric Materials, Semiconductor Nanophotonics, Nanoengineered Thin Films, Layer Deposition Processes, Layer Growth, Layer Properties, Thin Film Characterisation, Metal and Amorphous Layers, Application of Thin Films

DS 17.30: Poster

Tuesday, February 26, 2008, 09:30–13:30, Poster A

Nanostrukturierte Goldfilme als breitbandige Terahertz-Antireflexschicht — •Andreas Thoman, Andreas Kern, Hanspeter Helm und Markus Walther — Freiburger Materialforschungszentrum, Stefan-Meier-Straße 21, 79104 Freiburg

Mit Hilfe der Terahertz Time-Domain Spektroskopie (THz-TDS) [1] wurden die Eigenschaften von nanostrukturierten Goldfilmen auf Silizium im Frequenzbereich von 200 GHz - 2 THz (7 - 66 cm⁻¹) untersucht. Wir zeigen sowohl experimentell als auch theoretisch, dass solche Goldfilme aufgrund ihrer Nanostruktur charakteristische dielektrische Eigenschaften aufweisen, welche es ermöglichen breitbandige Antireflexschichten im THz-Frequenzbereich herzustellen, deren Qualität die homogener Metallfilme [2] übertrifft. Bei optimal gewählter Schichtdicke und Leitfähigkeit des Goldfilms ist es aufgrund Oberflächenimpedanzanpassung möglich, die Reflexion des THz Pulses am Silizium-Gold-Luft Übergang zu unterdrücken. Dieses Verhalten kann mit Hilfe der Finite Difference Time-Domain Methode (FDTD) simuliert werden [3]. Kürzlich konnte gezeigt werden [4], dass die dielektrischen Eigenschaften solcher Filme durch ein modifiziertes Drude Modell (Drude-Smith) beschrieben werden können. Wir zeigen, dass gerade die Abweichung vom idealen Drude-Verhalten die Realisierung einer nahezu perfekten, breitbandigen Antireflexschicht ermöglicht.

[1] P. Uhd Jepsen, A. Thoman et al, Phys. Rev. B 74, 205103 (2006), [2] J. Kröll et al, Optics Express 15 (11), 6552 (2007), [3] A. Kern and M. Walther, J. Opt. Soc. Am. B, submitted, [4] M. Walther et al, Phys. Rev. B 76, 125408 (2007)