Алюминиевый профиль сиал: Группа компаний «СИАЛ»

Профильные системы СИАЛ КПТ 74

Главная / СИАЛ / Профильные системы СИАЛ КПТ 74

Алюминиевый профиль СИАЛ КПТ 74 относится к «тёплым» видам алюминиевых профилей. В первую очередь он применяется для изготовления  окон, дверей, входных групп и витражей.

СИСТЕМА — СИАЛ КПТ 74 насчитывает около 30 вариантов»теплых»алюминиевых профилей, что позволяет изготавливать «теплые» витражи, окна, балконные двери, балконные ограждения как глухие, так и со встроенными распашными створками. Широкий ассортимент усиленных стоек позволяет производить непрерывное остекление фасадов.

Назначение:

-изготовление «теплых» конструкций из алюминиевого профиля (фасады, витражи, двери, окна)

Архитектурные особенности.

Все основные профили системы сконструированы по трехкамерному принципу. Для создания терморазрыва используется термовставка шириной 24 мм из полиамида. Толщина конструкции 74 мм. Применение специально разработанных профилей делает возможным поворот на угол от 90º до 270º. Двери, изготовленные из профилей системы КПТ74, могут использоваться как наружные с открыванием наружу или внутрь, правосторонние и левосторонние, в фасадах, витражах входных групп, в проёмах строительных ограждающих конструкций различных жилых, общественных, производственных зданий.

Распашную створку двери можно навешивать на стойку витража, используя притвор. В качестве светопрозрачного заполнения используется стеклопакет толщиной 24 и 32 мм с обычным, тонированным или бронированным стеклом. Для непрозрачного заполнения применяется дверная панель соответствующей толщины. Двери и створки легко монтируются в витражи систем КП50, КП50К, КП60.

Технические особенности профильной системы.

Стоечно-ригельная система крепится в проём или к несущим конструкциям здания. Стойки и ригели соединяются между собой при помощи алюминиевых закладных, либо на винтах. Стеклопакет (или другое заполнение) фиксируется в раме или створке при помощи подкладок из полиэтилена и закрепляется штапиком. Для герметизации соединений и заполнений применяются различные по конфигурации резиновые уплотнители. Пазы под фурнитуру (поворотную, поворотно-откидную, поворотно-сдвижную и откидную) рассчитаны на изделия известных европейских производителей. Это позволяет изготавливать створку высотой до 2400 мм, шириной до 1600 мм, предельным весом до 130 кг. Конструкция сертифицирована, по приведённому сопротивлению теплопередаче соответствует классу В1 (0,55 м² х ºС/Вт), с применением вилатерма этот показатель возрастает до 0,64 м² х ºС/Вт.

Потребительские свойства.

Система отличается широкими возможностями для воплощений самых разных архитектурных решений, обеспечивает надежную изоляцию от внешней среды. Порошковая покраска в любой цвет по шкале RAL

Шкала RAL
Возможность окраски алюминиевых окон и дверей в любой цвет по шкале RAL.
Имитация поверхности профиля под дерево.

 Расчитать стоимость изделий из теплого или холодного алюминиевого профиля СИАЛ от производителя:

1. Вы можете позвонить по телефонам: 8 (495) 657-97-15; 8 (495) 761-77-54
2. Отправить Ваши чертежи и пожелания на электронную почту: [email protected]
3. Вызвать замерщика  
4. Или просто заказать звонок специалиста и мы Вам перезвоним в течении 3-х минут

На главную

Сиал | ЭКОХАУС

Сиал | ЭКОХАУС

Все услуги

Все результаты

Точные совпадения

Точные совпадения

Искать в названии

Искать в названии

Искать в описании

Искать в описании

Search in excerpt

Hidden

+7 (495) 104-47-97

Ежедневно с 9. 00 — 21.00

Каталог

О компании

СИАЛ – это многопрофильная группа компаний, в которую входят предприятия разнообразной отраслевой направленности. Одно из направлений деятельности Сиал – производство алюминиевых сплавов, профиля из алюминия и конструкций разнообразного назначения.

Здания, при строительстве которых были использованы конструкции из алюминиевого профиля этого производителя, есть в любом регионе России: жилые кварталы и бизнес-центры в Москве, масштабные жилые комплексы в Санкт-Петербурге и Екатеринбурге, объекты Универсиады в Казани.

Высококлассные изделия от группы компаний Sial – выбор тех, кто ценит высокое качество!

Профильные системы Сиал

СИАЛ КП40

Существуют профили углов поворота на разные углы и адаптеры, позволяющие комбинировать между собой холодные системы. Специально разработанный профиль Сиал даёт возможность сооружать сплошные навесные фасады, экономичные балконные ограждения, офисные перегородки с распашными и раздвижными створками. Обширный ассортимент дверных и створочных профилей позволяет устанавливать двери с разными типами открывания, монтировать конструкции и фурнитуры в проёмы и перегородки. В профильные системы сиал кп 40 заполнения монтируются изнутри. Конструктивная глубина профиля – 40 мм, минимальная видимая ширина – 53 мм.

от1 800 р./м.п.

СИАЛ КП45

Из профиля данной системы можно формировать обширный ассортимент продукции разных направлений: навесные фасады с распашными и раздвижными створками, балконные рамы, витражи на несколько этажей, двери и окна различных модификаций, входные группы, офисные и торговые перегородки, витрины магазинов, телефонные кабины.

В профильные системы сиал кп 45 заполнения монтируются изнутри. Небольшая конструктивная глубина в 45 мм делает эти конструкции чрезвычайно экономичными.

от1 650 р./м.п.

СИАЛ КП50

Благодаря специальным стойкам, крышкам и адаптерам возможен поворот витража на любой угол. Профили ригелей и стоек взаимозаменяемы, возможны комбинации с раздвижными и распашными створками. Из этой системы выполняют навесные и вертикальные фасады, фальшфасады, перегородки и входные группы.

Ширина лицевой поверхности профиля сиал кп 50 прекрасно подчёркивает прозрачность и особую лёгкость витражей. В витражные конструкции легко монтируются створки и двери из алюминия, вентиляционные люки системы Sial. Монтаж стеклопакетов осуществляется снаружи.

от2 100 р./м.п.

СИАЛ Слайдинг-60

Раздвижная конструкция системы состоит из тонких рам толщиной 22 мм, которые на роликах скользят по двум направляющим. Конструкции, в основе которых лежит данный профиль системы Сиал,не загромождают балконное пространство, а по надёжности они не уступают другим конструкциям.

Производитель предлагает 2-х, 3-х и 4-х створчатые рамы, которые могут комплектоваться раздвижными противомоскитными сетками. Благодаря широкому ассортименту адаптеров раздвижные рамы можно комбинировать с рамами систем СИАЛ КП45 и СИАЛ КП40.

от2 300 р./м.п.

СИАЛ Слайдинг-45

Система, за основу которой взят алюминиевый профиль Сиал Слайдинг-45, является симбиозом систем СИАЛ КП45 и СИАЛ слайдинг-60.

Эта система даёт возможность устанавливать раздвижные створки из профилей СИАЛ Слайдинг-60 в витраж СИАЛ КП45 без применения профилей рамы, благодаря чему не меняется толщина конструкции. Рамой служат элементы витража. Система позволяет выполнять сплошное остекление фасадов со встроенными дверями, даёт возможность комбинировать раздвижные и распашные створки с глухими частями.

от2 100 р./м.п.

СИАЛ КПТ45 GOS-S

Этот оконный профиль Сиал предназначен для изготовления «тёплых» раздвижных окон, небольших витражей и дверей. Раздвижную конструкцию можно комбинировать с распашными створками и глухими участками. Ремы легко устанавливаются в фасадные системы и могут служить встроенной составляющей единого светопрозрачного фасада.

от2 300 р./м.п.

СИАЛ КП50КС

Из этой системы выполняют структурное остекление. Благодаря технологии выполнения сплошного застилающего фасада снаружи алюминиевый каркас остаётся невидимым.

Технические характеристики профиля Сиал дают возможность делать «тёплые» и «холодные» витражи, выполнять их с поворотом на заданныйугол или секциями по дуге, устанавливать незаметные снаружи элементы открывания.

от2 100 р./м.п.

СИАЛ КПТ82

Эта система является новейшей разработкой производителя. Благодаря особой конструкции профиля и использованию специальных комплектующих, окна из профиля Сиал КПТ82 характеризуются повышенными теплотехническими показателями.

от2 300 р./м.п.

Продукция группы компаний Sial отличается отменным качеством. Именно поэтому она пользуется неизменным спросом и завоёвывает всё большую популярность у потребителей.

Цены

Алюминиевый профиль Сиал	Стоимость
СИАЛ КП40, глубина 40 мм	от 2 100 р./м.п.
СИАЛ КП45, глубина 45 мм	от 2 150 р./м.п.
СИАЛ КП50, глубина 50 мм	от 2 200 р./м.п.
СИАЛ Слайдинг-60, глубина 60 мм	от 2 300 р./м.п.
СИАЛ Слайдинг-45, глубина 45 мм	от 2 600 р./м.п.
СИАЛ КПТ45 GOS-S, глубина 45 мм	от 2 600 р./м.п.
СИАЛ КП50КС, глубина 50 мм	от 2 600 р. /м.п.
СИАЛ КПТ82, глубина 82 мм	от 2 600 р./м.п.
Комплектующие	Стоимость
Подоконники	от 300 р./м.п.
Откосы	от 1 000 р./м.п.
Отливы	от 220 р./м.п.
Москитные сетки	от 750 р./м.2

ЗАКАЗАТЬ ПРОФИЛЬ

Оставить заявку:

Оставьте телефон и мы перезвоним Вам в самое ближайшее время!

Отправляя данные вы принимаете Условия соглашения

Другие наши направления

У нас вы можете заказать напольные покрытия, строительно-отделочные материалы и прочие товары для дома по привлекательным ценам!

Также мы поможем подобрать и произвести монтаж натяжных потолков. В спектр услуг «Небосвода» входит производство, продажа, установка и ремонт натяжных потолков.

А еще заказать укладку и циклевку напольных покрытий, а наши специалисты из «Паркет Сервис» помогут Вам в этом! Укладка от 500р. /м², циклевка от 200р./м²

Виртуальная продовольственная неделя SIAL прошла успешно – результаты превзошли все ожидания промышленность, чтобы объединиться и вести бизнес, несмотря на действующие ограничения. Выставка была переименована в Food Week и проходила с 28 сентября по 2 октября.

В виртуальном выпуске приняли участие 250 экспонентов и брендов из более чем 31 страны и около 18 340 контактов из более чем 112 стран. По словам Ксавьера Понсина, исполнительного директора SIAL Canada, выпуск 2020 года подтверждает необходимость такого мероприятия, особенно в нынешних обстоятельствах, когда пищевая промышленность ищет поддержки, связанной с бизнесом. «Как и во многих других отраслях, это был трудный год для организаторов мероприятий. Однако при огромной поддержке со стороны пищевой промышленности и невероятной команды мы смогли найти в себе энергию, чтобы быстро заново изобрести себя», — сказал он. «Результаты превзошли наши ожидания от первого выпуска такого типа — будь то с точки зрения участия в самом виртуальном шоу, программе для покупателей или виртуальных конференциях — и мы редко видели такой энтузиазм».

Победители конкурса SIAL Innovation

В первый день выставки в рамках виртуальной церемонии в прямом эфире были представлены три крупных победителя конкурса SIAL Innovation. Всего на участие в 13-м конкурсе было подано 38 заявок. В число 10 финалистов вошли: LOC Industries, Fromagerie l’Ancêtre, Juçaí, Art Kombucha, Ideal Aluminium, William Spartivento Coffee, Top Glaciers Inc., WOW! Factor Desserts и Boréal Foods.

Реклама

Art Kombucha — победитель Золотого главного приза SIAL Innovation 2020 за пиво, сброженное с использованием культуры чайного гриба. Он выиграл за оригинальный способ сочетания двух популярных напитков и за множество характеристик, которые делают его таким привлекательным для целевого рынка: 5% алкоголя, всего 130 калорий, отсутствие остаточного сахара, универсальность использования и современный дизайн.

Ideal Aluminium — обладатель главного серебряного приза 2020 года за 100-процентно компостируемую коробку для жареного цыпленка. Коробка изготовлена ​​из переработанного растительного материала, отлично сохраняет тепло курицы и очень проста в обращении как для оператора, так и для потребителя.

Бронзовый призер — компания LOC Industries за веганское масло, изготовленное из смеси растительного масла и аквафабы без пальмового масла. Качество готового продукта также обеспечивает текстуру и профиль, очень похожие на сливочное масло, что позволяет заменять его в равных количествах в самых разных областях применения.

Конкурс питчей

В третий день виртуального шоу состоялась церемония Конкурса питчей, в котором приняли участие более 50 участников. Этот конкурс невероятно близок сердцу SIAL Canada, а также сердцам его партнеров Niagara College Canada, Mitacs, Nielsen, CTAQ, муниципалитета Монреаля, Mycélium и Sobeys, которые стремятся поддержать перспективные компании.

Art Kombucha занял первое место в категории «Продовольственная компания». Его продукт отличается впечатляющей биохимией, позволяющей достичь желаемого уровня содержания алкоголя, и процессом, который готов к расширению, включая стерильную фильтрацию для обеспечения безопасности пищевых продуктов. Второй приз в этой категории был присужден компании Les Snorôs за вафли из «некрасивых» овощей. Он также основан на основных движущих силах инноваций: питании и устойчивости. Продукт готов к масштабированию и выводу на рынок.

Компания Novagrow заняла первое место в категории технологической компании за свой продукт для сада и огорода, который объединяет тенденции в области продуктов питания, здоровья и кулинарии, позволяя потребителям выращивать овощи, травы и микрозелень в любом месте дома. Критические элементы, такие как вода и свет, автоматически контролируются для улучшения результатов. Его сильный маркетинговый потенциал полностью покорил членов жюри. Компания Bello Solutions, занявшая второе место, создала экологичный продукт, очищая воду, ограничивая использование бутылок с водой и даже стимулируя творчество. Потребители могут персонализировать вкус своих напитков и даже добавлять минералы, если они хотят.

Виртуальный формат SIAL Canada/SET Canada в этом году подтвердил, что бизнес может вестись в виртуальной среде, и у нас было больше стран, посетивших выставку, чем когда-либо прежде — 112! В 2021 году мы продолжим объединять наши усилия как на виртуальных, так и на очных платформах на благо всех наших участников. SIAL Canada 2021 будет гибридным шоу, которое пройдет в Торонто, Онтарио. следующий сентябрь.

Большая площадь и широкополосный сверхчерный поглотитель с использованием микроструктурированных кремниевых пленок, легированных алюминием

Ультрачерный поглотитель большой площади и широкой полосы с использованием микроструктурированных кремниевых пленок, легированных алюминием

Скачать PDF

Скачать PDF

• Открытый доступ
• Опубликовано: 16 февраля 2017 г.

• Чжэнь Лю ¹ ,
• Hai Liu ¹ ,
• Xiaoyi Wang ¹ ,
• Haigui Yang ¹ и
• …
• Jinsong Gao ^{1. 2}
• …
• JINSONG Gao ^1.2

4949999993

9444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444444

• .

  Научные отчеты
  том 7 , Номер статьи: 42750 (2017)
  Процитировать эту статью

  • 2186 доступов

  • 25 цитирований

  • Сведения о показателях

  Предметы

  • Оптические материалы и структуры
  • Структурные свойства

  Abstract

  Представлен широкополосный ультрачерный поглотитель большой площади на основе микроструктурированных пленок кремния (Si), легированных алюминием (Al), полученных с помощью недорогого, но очень эффективного подхода. Среднее поглощение поглотителя составляет более 99% в широком диапазоне от 350 нм до 2000 нм, а его размер достигает 6 дюймов. Мы исследовали механизм изготовления поглотителя и обнаружили, что атом Al, легированный кремнием, улучшает формирование наноконусных микроструктур на поверхности пленки, что приводит к значительному снижению отражения падающего света. Механизм поглощения подробно обсуждается в экспериментах и ​​смоделированных расчетах. Результаты показывают, что легированные атомы Al и формирующийся в микроструктурах резонанс Ми вносят вклад в широкополосное сверхвысокое поглощение.

  Введение

  Функции поверхностей по уменьшению отражения и увеличению поглощения в широкополосном диапазоне очень привлекательны в областях от исследования космоса до бытовой электроники, такой как оптические и оптоэлектронные устройства, полость абсолютно черного тела, уменьшение рассеянного света ^{1,2,3, 4} . Метаматериалы являются перспективными кандидатами для производства поглотителей ^5,6,7 . Однако поглощение таких поглотителей ограничено узким спектральным диапазоном из-за их резонансной природы. Таким образом, объединение нескольких резонаторов с соседними спектрами вместе является эффективным методом расширения спектра поглощения ⁸ . Кремниевые (Si) наноструктуры, такие как массивы наностолбов, нанопроволок, наноконусов, представляют собой еще один вид поглотителей, которые широко исследовались из-за их широкополосного поглощения по сравнению с поглотителями из метаматериалов. Повышенное высокое поглощение объясняется следующими факторами, включая градуированный показатель преломления, многократное светорассеяние и резонанс Ми ^9,10,11,12 . Хорошо известно, что металлические наночастицы могут улучшать поглощение благодаря локализованному плазмонному резонансу. Поэтому наноструктуры кремния в сочетании с металлическими наночастицами для получения широкополосных поглотителей привлекают в последние годы больше внимания9.0052 1,13,14 .

  Поглотитель на основе метаматериалов может быть изготовлен методом электронно-лучевой литографии или фрезерования сфокусированным ионным пучком. Массивы наноструктур на основе кремния могут быть изготовлены с помощью электрохимического травления, импульсов фемтосекундного лазера, литографии и химического травления с помощью металлов ^15,16,17,18 , но все упомянутые выше методы изготовления являются дорогостоящими, трудоемкими и подходят только для небольшие площади. Чтобы преодолеть ограничение производства, Nan Zhang ¹⁹ и др. . разработаны тонкопленочные резонансные и нерезонансные поглотители с использованием металлодиэлектрических нанокомпозитных материалов. Базовая структура этого поглотителя представляет собой подложку (стекло), покрытую металлической пленкой, за которой следует нанокомпозитная пленка (снизу вверх). Оптические характеристики можно получить, контролируя форму, размеры металлических наночастиц и их матрицу. Поглощение более 81% было получено от 400 нм до 1100 нм. Но его поглощение явно ниже, чем на основе наноструктур Si. Таким образом, очень желателен большой площади, недорогой и высокоэффективный поглотитель.

  В этой статье мы предлагаем недорогой, но очень эффективный подход к созданию широкополосного сверхчерного поглотителя большой площади со средним коэффициентом поглощения выше 99% в широком диапазоне длин волн от 350 нм до 2000 нм. Мы не только анализируем механизм формирования наноконусных структур на пленках SiAl, но также подробно обсуждаем сверхширокополосное поглощение в микроструктурированных пленках SiAl путем сравнения внутренней разницы между пленками Si и пленками SiAl. Наконец, мы попытаемся объяснить его происхождение теоретически, используя численное моделирование.

  Результаты и обсуждение

  На рис. 1 представлена ​​фотография 6-дюймового широкополосного ультрачерного поглотителя, изготовленного путем осаждения пленки SiAl толщиной 7 мкм с концентрацией Al около 10 % и последующего 10-минутного жидкостного травления в растворы NaOH. Для сравнения также представлена ​​кремниевая пластина без какой-либо обработки. Мы видим, что изготовленный поглотитель демонстрирует очень высокий уровень поглощения в видимом спектральном диапазоне, явно отличающийся от пластины без какой-либо обработки. На рис. 2 показаны как вид сверху под углом 45°, так и СЭМ-изображения поперечного сечения пленок SiAl толщиной 7 мкм с разным временем влажного травления. Для пленки SiAl, показанной на рис. 2(а), ее поверхность состоит из большого количества зерен размером от нескольких десятков до сотен нанометров. Дополнительные детали морфологии его поверхности, полученные с помощью метода АСМ, представлены на рис. 3. Из профиля поверхностных колебаний можно сделать вывод, что колебания от пика к впадине вокруг границ зерен составляют более 10 нм, что указывает на шероховатую поверхность, как показано на рис. трехмерное изображение. Это следует отнести к динамическому процессу выращивания тонкой пленки путем физического осаждения из паровой фазы (распыления или испарения). По мере роста пленка обычно имеет столбчатую морфологию, и, соответственно, шероховатость ее поверхности постепенно увеличивается за счет геометрических эффектов ²⁰ .

  Рисунок 1

  Фотография поглотителя и кремниевой пластины.

  Полноразмерное изображение

  Рис. 2: Поперечное сечение и вид под углом 45° СЭМ-изображений пленок SiAl толщиной 7 мкм.

  ( a ) Без травления, ( b ) травление 2 мин, ( c ) травление 6 мин и ( d ) травление 10 мин.

  Изображение в полный размер

  Рис. 3: Морфология поверхности пленок SiAl толщиной 7 мкм.

  ( a ) Изображение вида сверху, ( b ) трехмерное изображение и ( c ) профиль колебаний поверхности вдоль белой линии.

  Изображение в полный размер

  После 2 минутного травления на рис. 2(б) хорошо видно, что на поверхности пленки SiAl образуются пористые структуры глубиной 100–300 нм. Что еще более важно, пористое травление в основном происходило по границам зерен. По мере увеличения времени травления образуется все больше и больше мелких отверстий, а также увеличивается их глубина. Когда время травления увеличивается до 10  мин, поверхностные микроструктуры на рис. 2 (d) превращаются в наноконусный профиль из исходного пористого. Кроме того, они демонстрируют случайное распределение и неправильную форму с нанометровым размером. Используя тот же метод жидкостного травления, мы также обрабатываем пленки чистого кремния, напыленные на подложку из кремния. Однако мы обнаруживаем, что никаких явных микроструктур на поверхности пленки Si получено не было. Таким образом, мы делаем вывод, что формирование микроструктуры сильно связано с легированием атомами алюминия. При сравнении рис. 2(а) и (б) установлено, что как форма, так и размер оставленных структур SiAl после кратковременного травления очень похожи на размер зерен на поверхности выращенного образца. Это явление свидетельствует о том, что реакция сначала происходит вокруг границ. На предварительной стадии жидкостного травления растворы NaOH проникают в пленки SiAl по границам зерен и реагируют с атомами Al вокруг границ. В то же время в растворах NaOH потенциал Al выше, чем потенциал Si. Эта разность потенциалов приводит к локальной электрохимической реакции ²¹ . Реакция атомов Al с растворами NaOH приводит к образованию NaAlO ₂ , растворенного в растворе, и выделению газа H ₂ , в то время как остаточные атомы Si не могут реагировать в растворах. Это приводит к пористым структурам на начальной стадии травления. С увеличением времени травления окончательно формируются наноконусные микроструктуры. Другими словами, именно присутствие атомов Al ускоряет химическую реакцию, приводящую к образованию микроструктур, подобных наноконусам.

  На рис. 4(а) показаны спектры поглощения пленок SiAl на подложке Si в зависимости от времени травления. После 2-минутного травления среднее поглощение достигает 80,2% как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне от 350 до 2000 нм. Чем больше время травления, тем выше будет абсорбция. При увеличении времени травления до 10 минут среднее поглощение превышает 99,0% от 350 нм до 2000 нм, а максимальное поглощение достигает 99,6% при 1380 нм. Эти результаты подтверждают, что широкополосный сверхчерный поглотитель может быть легко получен путем жидкостного травления пленок SiAl. Во-первых, считается, что поверхностные наноконусные микроструктуры на рис. 2 вносят один из доминирующих вкладов в сверхвысокое поглощение. На рис. 4(b) показаны спектры отражения пленок SiAl на подложке Si в зависимости от времени травления. Выращенный образец имеет высокий коэффициент отражения со средним значением около 38%. Однако он резко снижается до 19% уже после 2-минутного травления. При увеличении времени травления до 10 мин видно, что средняя отражательная способность значительно снижается до чрезвычайно низкого значения, которое составляет менее 0,7% как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне от 350 до 2000 нм. Очевидно, что поверхность с микроструктурой, напоминающей наноконус, обеспечивает отличные антиотражающие свойства. Хорошо известно, что текстурированная поверхность может заменить обычное просветляющее покрытие, что приведет к снижению коэффициента отражения поверхности. Некоторые группы использовали литографию и травление с помощью серебра для изготовления текстурированной поверхности с низким коэффициентом отражения на кремниевой подложке 9. 0052 1 . Некоторые группы сообщили о нескольких методах без литографии, таких как самособирающееся осаждение металлической (Ag или Au) наномаски и последующее влажное или сухое травление ^1,22,23,24 . Текстурированная поверхность с низким коэффициентом отражения также может быть изготовлена ​​с помощью микроструктурной обработки фемтосекундным лазером ²⁵ . Значительно отличаясь от методов, упомянутых выше, в этой статье был предложен новый подход, который является простым, но очень эффективным для получения микроструктурированной поверхности с низким коэффициентом отражения.

  Рисунок 4

  Измерение поглощения и отражения кремниевых поглотителей с разным временем травления.

  Изображение с полным размером

  Помимо значительного подавления отражательной способности поверхности за счет наноконусных микроструктур, легирование атомами алюминия в пленках SiAl действует как второй ключевой фактор, способствующий сверхвысокому поглощению. Чтобы прояснить это, мы сравним спектры поглощения чистых пленок Si и SiAl, напыленных на подложки Si, как показано на рис. 5 (а). При этом образцы не имеют поверхностного травления. Поглощение напыленных пленок Si похоже на поглощение традиционных кремниевых пластин. Он имеет среднее поглощение 60% в видимой области, но резко снижается до 10% на длине волны больше 1200 нм из-за его большой ширины запрещенной зоны 1,12 эВ. Напротив, пленки SiAl, напыленные на Si-подложку, демонстрируют высокое поглощение как в видимой, так и в инфракрасной области, и по мере того, как пленки SiAl становятся толще, их поглощение еще больше увеличивается, особенно в инфракрасной области. Среднее поглощение пленок SiAl толщиной 7 мкм может достигать 62% (350 нм~2000 нм). На рис. 5(b) показано сравнение оптических констант между напыленными пленками чистого Si и SiAl, полученными с помощью спектроскопической эллипсометрии. Основное различие между ними состоит в том, что коэффициенты экстинкции (k) пленок SiAl заведомо выше, чем у пленок чистого Si в инфракрасной области. Это высокое поглощение связано с колебаниями свободных электронов атома Al с падающим светом ²⁶ . Таким образом, можно сделать вывод, что легирование атомами алюминия в пленках Si улучшает коэффициенты экстинкции и компенсирует меньшее поглощение Si в инфракрасной области, что приводит к широкополосному высокому поглощению как в видимой, так и в инфракрасной области.

  Рисунок 5

  Поглощение и оптические константы пленок SiAl и Si.

  Изображение полного размера

  Наконец, мы теоретически смоделировали наноконусную микроструктуру с помощью алгоритма конечных разностей и временной области (FDTD), чтобы уточнить механизм ее поглощения. На рисунке 6 (а) показана теоретическая модель, использованная при моделировании, которая представляет собой регулярный и периодический массив вместо неправильных микроструктур, полученных 10-минутным травлением на рис. 2 (г). Высота наноконуса SiAl (H) устанавливается равной 2 мкм, близкой к высоте после 10 мин травления. Период микроструктуры (P) равен диаметру дна (BD) наноконусообразных как переменный параметр. Оптические константы материалов SiAl, используемых при моделировании, взяты из рис. 5 (б). На рис. 6(b) показано сравнение смоделированного и измеренного поглощения. Все смоделированные результаты демонстрируют широкополосное сверхвысокое поглощение около 100% в спектральном диапазоне от 350 нм до 2000 нм. Чем больше размер БР, тем выше будет поглощение в более длинноволновом диапазоне. Моделируемое поглощение хорошо согласуется с измеренным. Некоторые небольшие расхождения между измеренным поглощением и смоделированным должны быть результатом неровностей и дефектов структур, подобных наноконусам. Здесь отмечается, что теоретическая модель регулярна, а изготовленные структуры нерегулярны. Путем дальнейшего моделирования с использованием теоретической модели с относительно нерегулярными структурами, подобными наноконусам, мы обнаружили, что также было получено высокое поглощение, аналогичное рис. 6(b). Таким образом, мы посчитали целесообразным использование регулярной модели в качестве замены нерегулярной.

  Рисунок 6: Теоретическая модель наноконусных массивов, использованная при моделировании

  ( a ), и сравнение смоделированных и измеренных спектров поглощения ( b ).

  Увеличенное изображение

  Кроме того, моделировались распределения электрического поля (|E|), как показано на рис. 7, при различных длинах волн падающего излучения с ТМ поляризацией. Очевидно, что |E| значительно усиливается в структурах, подобных наноконусам, и различные длины волн будут ограничены и захвачены в разных положениях в структурах, подобных наноконусам. Видно, что в инфракрасном диапазоне диаметр захваченного положения увеличивается с увеличением длины волны. Структура, похожая на наноконус, демонстрирует сильное поглощение в широком диапазоне длин волн из-за непрерывного изменения диаметра поперечного сечения от дна к вершине. Это явление может быть связано с резонансом Ми, который увеличивает поглощение инфракрасного излучения ¹² .

  Рисунок 7: Распределение электрического поля (|E|) на разных длинах волн.

  ( a ) 1,2 мкм, ( b ) 1,5 мкм, ( c ) 1,8 мкм и ( d ) 2,0 мкм.

  Изображение полного размера

  Изготовление

  В этом эксперименте мы изготавливаем широкополосный ультрачерный поглотитель на односторонне полированной подложке Si толщиной 400 мкм (100) с умеренным удельным сопротивлением (~10 Ом⋅см). После влажной химической очистки мы наносим пленку SiAl на подложку Si методом совместного напыления, при этом кремний и алюминий наносят магнетронным распылением ВЧ (150 Вт) и постоянным током (80 Вт) соответственно. Поток газа Ar составляет 20 см3/мин, а давление в вакуумной камере поддерживается на уровне 0,3 Па. Затем мы погружаем образец в раствор NaOH на несколько минут, чтобы создать микроструктурную поверхность в результате локальной электрохимической реакции, вызванной легированием атомами Al. Мы измеряем интегральные спектры отражения (R) и пропускания (T) в диапазоне от 350 нм до 2000 нм на спектрометре Lambda-1050, оснащенном интегрирующей сферой диаметром 160 мм, которая откалибрована по стандарту отражения Labsphere Spectralon. Затем мы извлекаем интегральные спектры поглощения (A) по формуле A = 1 − R − T. Оборудование имеет систематическую ошибку отражательной способности менее 0,5% в УФ/видимом диапазоне и менее 1% в ближнем инфракрасном диапазоне. Из-за постоянного использования загрязнения и царапины будут влиять на отражательную способность Spectralon, что приведет к завышению измеренной отражательной способности образца не менее чем на 1% от измеренного значения в УФ/видимом диапазоне и до 2% от измеренного значения в ближней инфракрасной области. Характеристики микроструктуры поверхности оценивают с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и атомно-силового микроскопа (АСМ). Количество металла в пленках SiAl, толщина пленки и ее оптические константы также определяются методами энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDX), профилометрии и спектроскопической эллипсометрии соответственно.

  Заключение

  В заключение мы продемонстрировали простой и экономичный метод производства широкополосного сверхчерного поглотителя большой площади. Путем осаждения пленки SiAl и последующего химического травления был изготовлен поглотитель размером 6 дюймов. Он демонстрирует среднее поглощение выше 99% в широком диапазоне от 350 нм до 2000 нм. Мы обнаружили, что наноконусные микроструктуры на поверхности пленки могут быть легко изготовлены путем легирования атомами алюминия, что приводит к значительному снижению отражения падающего света. Кроме того, легирование атомами Al в пленках Si увеличивает поглощение в инфракрасной области по сравнению с пленками чистого Si. Теоретическое моделирование показало, что резонанс Ми, сформированный в микроструктурах, способствует широкополосному сверхвысокому поглощению.

  Дополнительная информация

  Как цитировать эту статью: Liu, Z. et al . Ультрачерный поглотитель с большой площадью и широкой полосой частот с использованием микроструктурированных кремниевых пленок, легированных алюминием. науч. 7 , 42750; doi: 10.1038/srep42750 (2017).

  Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

  Каталожные номера

  1. Ян, Дж. и др. Разработка и изготовление широкополосных черных кремниевых поверхностей со сверхнизкой отражательной способностью методом лазерной микро/нанообработки. Легкие науки. заявл. 3 , e185 (2014).

     Артикул
     КАС

     Google ученый

  2. Теохарус, Э. и др. Частичная космическая квалификация вертикально ориентированного покрытия из углеродных нанотрубок на алюминиевых подложках для применения ЭО. Опц. Экспресс 22 , 7290–307 (2014).

     Артикул
     ОБЪЯВЛЕНИЯ

     Google ученый

  3. Hagopian, J. G. et al. Многостенные углеродные нанотрубки для подавления рассеянного света в приборах для космических полетов. Проц. SPIE 7761 (2010 г.).

  4. Лю, Ю. и Хонг, М. Сверхнизкое широкополосное оптическое отражение кремниевых наноструктурированных поверхностей в сочетании с просветляющим покрытием. Дж. Матер. наук 47 , 1594–1597 (2012).

     Артикул
     КАС
     ОБЪЯВЛЕНИЯ

     Google ученый

  5. Лю, Н., Меш, М., Вайс, Т., Хентшель, М. и Гиссен, Х. Идеальный инфракрасный поглотитель и его применение в качестве плазмонного датчика. Нано Летт. 10 , 2342–8 (2010).

     Артикул
     КАС
     ОБЪЯВЛЕНИЯ

     Google ученый

  6. Лю Х., Старр Т., Старр А. Ф. и Падилья В. Дж. Инфракрасный пространственно- и частотно-селективный метаматериал с коэффициентом поглощения, близким к единице. Физ. Преподобный Летт. 104 , 207403-1–207403-4 (2010).

     ОБЪЯВЛЕНИЕ

     Google ученый

  7. Ли, К., Гао, Дж. С., Ян, Х. Г. и Лю, Х. Суперметаконусный поглотитель для волн ближнего инфракрасного диапазона. Plasmonics 11 , 1–6 (2015).

     Google ученый

  8. Cui, Y. X. et al. Тонкопленочный широкополосный поглотитель на основе многоразмерных наноантенн. Заявл. физ. лат. 99 , 253101–253101–4 (2011).

     Артикул
     ОБЪЯВЛЕНИЯ

     Google ученый

  9. Воробьев А. Ю. и Го К. Эффект просветления периодических поверхностных структур, индуцированных фемтосекундным лазером, на кремнии. Опц. Экспресс 5 , A1031–A1036 (2011 г.).

     Артикул

     Google ученый

  10. Хван Т. Ю., Воробьев А.Ю. и Го К. Формирование поверхности солнечного поглотителя на никеле с помощью фемтосекундного лазерного излучения. Appl, Phys, A 108 , 299–303 (2012).

      Артикул
      КАС
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  11. Стеглич, М. и др. Ультра-черный силиконовый поглотитель. Laser Photonics Rev 8 , L13–L17 (2014 г.).

      Артикул
      КАС

      Google ученый

  12. Wang, Z.Y. et al. Широкополосное оптическое поглощение перестраиваемыми резонансами Ми в массивах кремниевых наноконусов. Науч. 5 , 1–6 (2014).

      Google ученый

  13. Xu, L., Luo, F.F., Tan, L.S., Luo, X.G. & Hong, M.H. Гибридные плазмонные структуры: проектирование и изготовление с помощью лазерных средств. IEEE J. Сел. Верхний. Квант. 19 , 4600309–4600309 (2013).

      Артикул

      Google ученый

  14. Zhang, Y. N. et al. Недорогие и высокоэффективные наночастицы алюминия для широкополосного улавливания света в солнечных элементах на кремниевых пластинах. Заявл. физ. лат. 100 , 151101–151101-4 (2012).

      Артикул
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  15. Jansen, H., Boer, M.D., Burger, J., Legtenberg, R. & Elwenspoek, M. Метод черного кремния II: влияние материала маски и нагрузки на реактивное ионное травление глубоких кремниевых канавок. Микроэлектро. англ. 27 , 475–480 (1994).

      Артикул

      Google ученый

  16. Ма, Л. Л. и др. Широкополосный «черный кремний» на основе пористого кремния. Заяв. физ. лат. 88 , 171907–171909 (2006 г.).

      Артикул
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  17. Striemer, C. C. & Fauchet, PM. Динамическое травление кремния для широкополосных просветляющих приложений. Заяв. физ. лат. 81 , 2980–2982 (2002).

      Артикул
      КАС
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  18. Хер, Т. Х., Финлей, Р. Дж., Ву, К., Деливала, С. и Мазур, Э. Микроструктурирование кремния с помощью фемтосекундных лазерных импульсов. Заяв. физ. Lett 73 , 1673–1675 (1998).

      Артикул
      КАС
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  19. Чжан, Н. и др. Определение показателя преломления тонких пленок из нанокомпозита металл-диэлектрик для оптического суперпоглотителя. Заяв. физ. лат. 104 , 203112–203112-4 (2014).

      Артикул
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  20. Торнтон, Дж. А. Влияние геометрии аппарата и условий осаждения на структуру и топографию толстых напыленных покрытий. Дж. Вак. науч. Технол. 11 , 666–670 (1974).

      Артикул
      КАС
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  21. Wang, W.G. et al. Черные кремниевые микроструктурные фотодиоды [J]. Полупроводниковая оптоэлектроника , 36 , 892–894 (2015).

      Google ученый

  22. Bi, Y.M. et al. Получение и свойства черного кремния плазменным травлением с использованием напыленных наночастиц серебра в качестве микромаски. Тонкие твердые пленки 521 , 176–180 (2012).

      Артикул
      КАС
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  23. Chang, Y.M., Shieh, J. & Juang, J.Y. Субволновые просветляющие кремниевые наноструктуры, изготовленные с использованием самособирающейся серебряной металлической наномаски. J. Phys. хим. C 115 , 8983–8987 (2011).

      Артикул
      КАС

      Google ученый

  24. Шер, М. Дж. и др. Поглощение в среднем инфракрасном диапазоне кремнием, гипердопированным халькогеном, при облучении fs-лазером. Дж. Заявл. физ. 113 , 063520–063520-6 (2013).

      Артикул
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  25. Кэри, Дж. Э., Крауч, С. Х., Шен, М. Ю. и Мазур, Э. Чувствительность фемтосекундных лазерных микроструктурированных кремниевых фотодиодов в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне. Опц. Lett 30 , 1773–5 (2005).

      Артикул
      ОБЪЯВЛЕНИЯ

      Google ученый

  26. Piegari, A. & Flory, F. Тонкие оптические пленки и покрытия . (Вудхед, 2013).

  Ссылки на скачивание

  Благодарности

  Проект, поддерживаемый Национальным фондом естественных наук Китая (№№ U1435210, 61306125, 61675199 и 11604329), Проект инноваций в области науки и технологий (Y3CX1SS143, the Innovation and Science and Innovation Technology Project) Проект провинции Цзилинь (Nos Y3293UM130, 20130522147JH и 20140101176JC).

  Информация об авторе

  Авторы и организации

  1. Ключевая лаборатория передовых технологий производства оптических систем, Чанчуньский институт оптики, точной механики и физики, Китайская академия наук, Чанчунь 130033, Китай

     Чжэнь Лю, Хайой Лю, Сяо Ван, Хайгуй Ян и Цзиньсон Гао

  2. Университет Китайской академии наук, Пекин 100039, Китай

     Цзиньсон Гао

  Авторы

  1. Zhen Liu

     Просмотр публикаций автора

     Вы также можете искать этого автора в
     PubMed Google Scholar

  2. Hai Liu

     Просмотр публикаций автора

     Вы также можете искать этого автора в
     PubMed Google Scholar

  3. Xiaoyi Wang

     Просмотр публикаций автора

     Вы также можете искать этого автора в
     PubMed Google Академия

  4. Haigui Yang

     Просмотр публикаций автора

     Вы также можете искать этого автора в
     PubMed Google Scholar

  5. Jinsong Gao

     Просмотр публикаций автора

     Вы также можете искать этого автора в
     PubMed Google Scholar

  Contributions

  Z. L. написал основную рукопись, задумал идею и разработал исследование. З.Л., Х.Л., Дж.Г. и X.W. провел эксперименты и проанализировал данные. З.Л. и HL изготовили образцы. Дж.Г. и X.W. провел экспериментальное измерение. З.Л. и Х.Ю. выполнил симуляционный анализ. Все авторы обсудили результаты и рассмотрели рукопись.

  Автор, ответственный за переписку

  Хайгуй Ян.

  Заявление об этике

  Конкурирующие интересы

  Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих финансовых интересов.

  Права и разрешения

  Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons на статью, если иное не указано в кредитной строке; если материал не включен в лицензию Creative Commons, пользователям необходимо будет получить разрешение от держателя лицензии на воспроизведение материала. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons. org/licenses/by/4.0/

  Перепечатка и разрешения

  Об этой статье

  Эта статья цитируется

  • Ультратемный поглотитель с оптической градуировкой для видимого и ближнего инфракрасного диапазонов длин волн

    • Прабхат К. Агнихотри
    • Вини Гхай
    • Харприт Сингх

    Научные отчеты (2018)

  Комментарии

  Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.