ИЗЛУЧЕНИЕ НАНОКЛАСТЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ОКСИДА ТАНТАЛА ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Представлены результаты формирования, аттестации морфологии поверхности и химического состава, а также итоги исследования излучения при нагреве до высоких температур (600–800°C) нанокластерных пленок Та₂О₅, полученных путем распыления Та мишени в атмосфере газов Ar и O₂ с последующей фильтрацией образующихся кластеров по выбранным размерам и осаждением их на металлическую подложку (Та). Методом атомно-силовой микроскопии (in situ) получены изображения поверхности и показано, что пленки Ta обладают рыхлой структурой, состоящей из плотно-упакованных наночастиц сферической формы. Анализ химического состава методом РФЭС показал, что полученные пленки обладают высокой чистотой и близки к соединению Та₂О₅. При помощи спектрометра, имеющего рабочий диапазон на 600–1700 нм, были получены спектры излучения пленок и подложки с естественным оксидом тантала при нагреве до различных температур. Показано, что пленки с размерами кластеров 2–3 нм обладают более стабильной излучательной способностью при изменяющейся температуре, чем пленки с большими кластерами (4–5 нм). Показано, что при разогреве до одинаковой температуры кластеры оксида тантала размерами менее 3 нм излучают более эффективно, чем подложка с естественной пленкой оксида тантала. Обсуждаются перспективы применения полученных структур в составе селективных излучателей для повышения эффективности термофотовольтаических систем.

1. <em>Daneshvar H. et al.</em> // Appl. Energy. 2015. V. 159. P. 560.

2. <em>Wang Z. et al.</em> // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2022. V. 238. P. 111554.

3. <em>Chirumamilla A. et al.</em> // Mater. Today Phys. 2021. V. 21. P. 100503.

4. <em>Shimizu M. et al.</em> // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2022. V. 245. P. 111878.

5. <em>Garín M. et al.</em> // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2015. V. 134. P. 22.

6. <em>Chirumamilla M. et al.</em> // Sci. Rep. 2019. V. 9 (1). P. 1.

7. <em>Blandre E. et al.</em> // Opt. Express. 2018. V. 26 (4). P. 4346.

8. <em>Chirumamilla M. et al.</em> // Sci. Rep. 2020. V. 10 (1). P. 3605.

9. <em>Meng C. et al.</em> // Energy. 2022. V. 239. P. 121884.

10. <em>Kondaiah P. et al.</em> // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2019. V. 198. P. 26.

11. <em>Liu X.J. et al.</em> // Int. J. Heat Mass Transf. 2023. V. 200. P. 123504.

12. <em>Zhang W. et al.</em> // Infrared Phys. Technol. 2023. V. 131. P. 104643.

13. <em>Bhatt R. et al.</em> // Sol. Energy. 2020. V. 197. P. 538.

14. <em>Burger T. et al</em>. // ACS Photon. 2018. V. 5 (7). P. 2748.

15. <em>Roy A. et al.</em> // Surf. Coat. Technol. 2023. V. 452. P. 129097.

16. <em>Vasilyev O.S. et al.</em> // Phys. At. Nucl. 2020. V. 83 (10). P. 1484.

17. <em>Borisyuk P.V. et al.</em> // Mater. Lett. 2021. V. 286. P. 129204.

18. <em>Bortko D.V. et al.</em> // Phys. At. Nucl. 2022. V. 85 (12). P. 2115.