退火气氛对镶嵌在SiO_2中Ag纳米颗粒热演变影响效应的研究

将70 ke V的Ag离子以5×1016 cm-2的剂量注入到Si O2基底中,随后分别在400~800℃的Ar、N2、空气气氛中退火,详细研究了样品的表面形貌、光吸收特性、结构及成分随退火气氛及退火温度的变化规律。原子力显微镜、紫外-可见分光光度计及掠入射X射线衍射仪的测试结果显示:Ar气氛退火样品中形成的Ag纳米粒子(NPs)细小均匀,其颗粒密度在700℃时达到最大值,光吸收性能最佳;N2气氛退火引发Ag纳米颗粒的团聚生长,在样品近表面形成较大的Ag NPs,其颗粒密度也在700℃时达到最大值;而空气中退火后,由于Ag O的形成、分解,样品的光吸收强度随退火温度升高持续下降。最后,卢瑟福背散射研究结果表明,样品的这些变化主要归因于Ag原子在不同退火气氛下随退火温度的扩散行为不同。