Otimização de refletores plasmônicos com cores vivas e sintonizáveis

Autor: Ribeiro, Ana Luisa Amadeu, 1995
Přispěvatelé: Alegre, Thiago Pedro Mayer, 1981, Wiederhecker, Gustavo Silva, 1981, Couto Junior, Odilon Divino Damasceno, Matos, Christiano José Santiago de, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb Wataghin, Programa de Pós-Graduação em Física, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientadores: Thiago Pedro Mayer Alegre, Gustavo Silva Wiederhecker Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin Resumo: Cores são de grande importância para a forma como os humanos percebem e interagem com o mundo a seu redor. Por essa razão, desde os primórdios da civilização, a sociedade busca replicar as belas cores vistas na natureza. Devido a suas propriedades únicas refletores plasmônicos têm sido estudados como uma maneira de aumentar a resolução e a economia de energia de \textit{displays} de cores. Nesse trabalho, protótipos de refletores plasmônicos foram simulados e fabricados com o objetivo de obter cores vividas. Dois tipos de refletores foram estudados: refletores permanentes com qualidade de cores otimizada e sintonizáveis com variação de cor otimizada. Aqui, houve sucesso em replicar os resultados das simulações, em obter uma grande variedade de cores vivas em refletores permanentes e em fabricar algumas amostras sintonizáveis com cores de qualidade satisfatória e boa variabilidade de cor. Para isso, a dependência do Cristal Líquido como a tensão elétrica aplicada foi estudada e os parâmetros de fabricação por Litografia por Feixe de Elétrons e por Corrosão por Plasma de Ion Reativos foram refinados até a precisão de alguns nm. Ademais, para obter o acordo desejado com as simulações, algumas mudanças no modelo original foram necessárias para incluir a presença de uma camada de óxido de Silício nativo no substrato e a dependência das constantes óticas do filme fino de Alumínio com as características do filme Abstract: Color is of huge importance in the way humans perceive and interact with the world around them. For this reason, since the very beginning of human civilization society has strived to find ways to reproduce the beautiful colors seen in nature. Plamonic reflectors are being studied, due to their unique properties, as a way of increasing the resolution and energy economy in color displays. In this work, prototypes of plasmonic reflectors are simulated and fabricated aiming to obtain vivid colors. Two types of reflectors are studied, permanent reflectors with optimized color quality and tunable reflectors with optimized color range. Here, we succeed on replicating the simulation results, obtaining a wide range of vivid colors for permanent reflectors and fabricating a few tunable samples with satisfying color quality and tunability range. In order to do so, the behaviour of Liquid Crystals as a function of the applied tension was studied and the fabrication parameters of Electron Beam Lithography and ICP-RIE (Inductive Coupled Plasma Reactive Ion Etching) were fully optimized to acquire a precision of few nm. Furthermore, to obtain the desired agreement with the simulations, a couple of changes had to be made to the original model to include the presence of native silicon oxide on the substrate and the dependence of the Aluminium thin film optical constants on film characteristics Mestrado Física Aplicada Mestra em Física CNPQ 133166/2019-8
Databáze: OpenAIRE
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