Precīza biezuma poraina anodēta alumīnija oksīda kārtiņas optisko sensoru veidošanai

Abstract

Šajā darbā aplūkota metode poraina anodēta alumīnija oksīda (PAAO) optisko raksturlielumu pētīšanai un tā oksīda slāņa biezuma noteikšanai. Darbā pētītie paraugi iegūti anodēšanas procesā. Izpētes metode veidota no parauga atstarotās gaismas spektra uzņemšanas un tālākas analīzes, izmantojot vairākslāņu sistēmas matemātisko modeli. Modelis balstās uz gaismas elektromagnētiskā (EM) viļņa mijiedarbību ar parauga slāņu robežvirsmām un lauka izplatīšanos vidē. Ar modeli iegūst gaismas atstarošanās koeficienta atkarību no gaismas viļņa garuma un alumīnija oksīda slāņa biezumu. Rezultātus iegūst aproksimācijas ceļā, pielīdzinot aprēķinus eksperimenta datiem. Eksperimentālā daļa sastāv no optiskās sistēmas izveides un tās apvienošanu ar iepriekš veidotu anodēšanas iekārtu. Anodēšanas laikā iegūst no parauga atsarotās gaismas spektrus. Darba mērķis ir uzlabot metodi alumīnija oksīda slāņa iegūšanai ar vēlamu biezumu. Paraugi tālāk izmantoti refraktometrisko sensoru izveidei.

In this thesis work a method for studying optical properties and determination of thickness of oxide layer for porous anodic aluminum oxide (PAAO) is studied. Specimens for this study are obtained by anodizing process. The method is based on detection and analysis of reflected light from the sample using a multilayer mathematical model. The model is based on electromagnetic wave interaction with interfaces of sample layers and fields propagation in the medium. The model is used to determine the coefficient of reflection of light as a function of wavelength of light and the thickness of aluminum oxide layer. Results are obtained by fitting calculations with experimental data. The experimental part consists of designing an optical system and combining it with an existing anodizing system. The spectrum of reflected light is recorded during the anodization process. The purpose of this work is to improve a method for obtaining aluminum oxide with a specific thickness. Samples are later used to create refractometric sensors.