Filtros ópticos de banda angosta hechos con multicapas dieléctricas producidas por DC Magnetrón Sputtering

• Autor: Atoccsa Aguilar, Brayan Anderson
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2019
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/19049
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/19049
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Películas delgadas; Filtros ópticos; DC sputtering; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.03.03

Las películas delgadas no metálicas altamente reflectante, como los óxidos de silicio/niobio, tienen una alta reflectancia en la región de longitud de onda visible. Cuando se combinan estas películas alternadamente, es posible, a través de efectos de interferencia, inducir la transmisión en ciertas regiones de longitud de onda especifica. Por lo que, estos materiales forman componentes útiles para el diseño de filtros de corte de longitud de onda larga con una amplia región de rechazo. El presente trabajo de investigación comprende la simulación, el diseño, la fabricación y la caracterización de filtros ópticos de banda angosta hechos con multicapas dieléctricas compuesto de dióxido de silicio (2) y pentóxido de niobio (25). El comportamiento óptico de las películas delgadas (2 y 25) está significativamente influenciado por las condiciones de los procesos de fabricación (temperatura, la concentración, la velocidad de deposición, etc.). Para producir la película delgada de 2 y 25 se requieren condiciones de deposición muy distintas. Las diferentes condiciones de deposición afectan la estabilidad del índice de refracción, por lo tanto, se convierte en un problema crítico; Este problema se resuelve optimizando la producción de las películas delgadas en las mismas condiciones de proceso de fabricación (argón, oxígeno y corriente eléctrica). Para ello se han depositado películas delgadas de óxidos (25 y 2) sobre un substrato de vidrio, pulverizando a un blanco de metal ( ), en una misma atmósfera de oxígeno y argón, a temperatura de 400 °C. Los resultados del DRX mostraron que las películas depositadas sobre vidrio eran amorfas y mediante el espectrógrafo UV se verifico una alta transmitancia en gran parte del espectro visible. La tasa de crecimiento se obtuvo determinando el espesor por Microscopia electrónico de barrido (SEM) y conociendo el tiempo de deposición. Los índices de refracción de las películas delgadas y del substrato se determinaron por dos métodos; para el caso de 25 y substrato de vidrio se utilizó el modelo de la envolvente de transmitancia mientras que para la película delgada de 2 se construyó un sistema de guía de onda con película delgada de 25 debido a que su índice de refracción ya es conocido. Finalmente, la simulación y el diseño de los filtros ópticos por capas alternados de 25 y 2, con alto índice de refracción () y bajo índice de refracción () respectivamente se simulan para determinar el número de apilamientos y conocer el espesor de cada película. La fabricación de los filtros se realiza conociendo el espesor y el diseño. La calidad de los filtros se evalúo por espectroscopía UV visible y los resultados que se obtuvieron tanto simulación como experimental quedaron satisfactorios. La aplicación potencial de estos filtros fue utilizada en la fotografía de imagen multiespectral de una maceta de helecho.