Оптические свойства нестехиометрического оксида тантала TaO$_{x}$ ($x<$ 5/2) по данным спектроэллипсометрии и комбинационного рассеяния

Исследованы оптические свойства аморфных нестехиометрических пленок оксида тантала TaO$_{x}$ переменного состава ($x$ = 1.94–2.51) в спектральном диапазоне 1.12–4.96 eV, полученных с помощью ионно-лучевого распыления-осаждения металлического тантала при разных парциальных давлениях (0.53–9.09 $\cdot$ 10$^{-3}$ Pa) кислорода. Методом спектроэллипсометрии показано, что по характеру дисперсии коэффициента поглощения и показателя преломления в TaO$_{x}$ переменного состава можно сделать вывод о том, что при величинах давления кислорода в ростовой камере ниже 2.21 $\cdot$ 10$^{-3}$ Па образуются поглощающие свет пленки с дисперсией, похожей на таковую в металлах, а при величинах давлений выше 2.81 $\cdot$ 10$^{-3}$ Па – прозрачные пленки с диэлектрическим типом дисперсии. По данным квантово-химического моделирования пик поглощения при энергии кванта 4.6 eV в TaO$_{x}$, наблюдаемый в спектре дисперсии коэффициента поглощения, обусловлен вакансией кислорода. Максимум в спектрах комбинационного (рамановского) рассеяния в пленках TaO$_{x}$ с металлическим типом дисперсии на частотах 200–230 сm$^{-1}$ предположительно связан с танталовыми нанокластерами.