Goniometrični merilni sistem za celovito optično karakterizacijo hrapavih vzorcevDebevc, Andraž (Avtor) Lipovšek, Benjamin (Mentor) optična karakterizacijarazprševanje svetlobegoniometrični merilni sistemtransparentni prevodni oksidNa hrapavem spoju dveh snovi z različnimi lomnimi količniki se del vpadajoče svetlobe razprši, del pa ostane usmerjen. Hrapavi spoji so sestavni del številnih optoelektronskih naprav, kjer je zaželeno razprševanje svetlobe. Zato je pomembno, da lahko z različnimi postopki meritev določimo optične lastnosti hrapavih plasti, ki v stiku z neko drugo snovjo tvorijo hrapav spoj. V magistrski nalogi se ukvarjamo z optično karakterizacijo hrapavih vzorcev. Najprej smo opisali osnovne značilnosti hrapavih spojev. Glede na velikost struktur v teksturi jih delimo na nanohrapave in mikrohrapave spoje. Nanoteksturirani svetlobno prepustni prevodni oksidi (TCO) so sestavni del tankoplastnih optoelektronskih naprav, kot so tankoplastne sončne celice, mikrohrapave površine pa se uporabljajo kot različni razpršilni filtri in odbojniki. Predstavili smo statistične parametre, s katerimi lahko opišemo morfologijo naključno teksturiranih nanohrapavih površin. Nato smo opisali dva tipa TCO vzorcev (SnO2:F Asahi U tip vzorec in set ZnO:Al vzorcev), ki smo jih optično karakterizirali. Opisali smo tudi set vzorcev mikrohrapavih razpršilnikov UV svetlobe iz pleksi stekla in jih optično karakterizirali. V nadaljevanju smo definirali parametre, s katerimi opisujemo optične pojave na hrapavih vzorcih in opisali dve merilni metodi za optično karakterizacijo vzorcev: TIS (''Total integrating Scattering'') metodo za meritve odbojnosti, prepustnosti in faktorja razpršitve s spektrometrom ter ARS (''Angular Resolved Scattering'') metodo za določanje AID porazdelitev in ADF funkcij z goniometričnim sistemom. ARS sistem smo nadgradili z integracijsko sfero in večjim detektorjem svetlobe. Nato smo izpeljali izračune, s katerimi lahko iz izmerjenih AID porazdelitev izračunamo tudi odbojnost, prepustnost in oba faktorja razpršitve, pri valovni dolžini laserja s katerim izvajamo meritve. Sistem smo najprej preizkusili na Asahi U tip vzorcu in ugotovili, da se rezultati ARS meritev za prepustnost dobro ujemajo z rezultati TIS meritev. Odstopanja, ki so se pojavila, lahko pripišemo predvsem neizotropnosti vzorca zaradi njegovih končnih dimenzij. Večje napake meritev se pojavijo pri meritvah za odbojnost, kjer so potrebne izboljšave sistema. Pri meritvah ZnO:Al TCO vzorcev so napake pri meritvah prepustnosti malo večje, kar lahko pripišemo predvsem manjšim dimenzijam in poškodbam vzorcev. Zelo dobro pa lahko z ARS sistemom določimo faktor razpršitve za prepustnost. Tako pri ARS, kot pri TIS meritvah vzorcev mikrohrapavih UV razpršilnikov iz pleksi stekla se pojavijo večje napake pri meritvah prepustnosti. Vzorci niso izotropni, zaradi česar se pojavi napaka ARS meritev, zaradi debeline vzorcev pa se pojavi napaka tudi pri TIS meritvah. Meritve faktorja razpršitve za prepustnost so se ujemale bolje. Za izotropne in zlasti debelejše vzorce lahko z ARS meritvami bolje določimo parametre razprševanja kot s TIS meritvami.20172017-09-08 13:19:57Magistrsko delo/naloga94877VisID: 39081sl