Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 19, Numéro 4, avril 1984
Page(s) 287 - 295
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01984001904028700
Rev. Phys. Appl. (Paris) 19, 287-295 (1984)
DOI: 10.1051/rphysap:01984001904028700

Surface plasma waves attenuation length at IR frequencies. Determination of the conduction electron scattering parameter at the metal-dielectric interface

J.C. Dudek

Faculté des Sciences d'Abidjan, 04-BP 422, Abidjan 04, Ivory Coast, and Laboratoire de Physique du Vide et des Composants Electroniques, CNAM, 292 rue Saint-Martin, 75141 Paris Cedex 03, France


Abstract
At room temperature and for a radiation in the near infrared region the surface impedance of metals is very sensitive to the scattering parameter p of the conduction electrons at the metal-dielectric interface. At these wavelengths and for a completely diffuse scattering, (p = 0), we show that a close estimate of the surface plasma waves (SPW) attenuation length is given by a simplified formula in which the influence of the temperature appears clearly via the dc bulk conductivity σ. We suggest then an experimental procedure for the determination of p.


Résumé
A température ambiante et pour une radiation dans le domaine du proche infra-rouge, l'impédance de surface Zs des métaux usuels est très sensible à la valeur du paramètre de diffusion p des électrons de conduction par l'interface métal-diélectrique. Nous montrons qu'à ces longueurs d'onde et pour une réflexion parfaitement diffuse (p = 0), la distance d'amortissement des ondes de plasma de surface est donnée avec une bonne approximation par une expression simplifiée faisant apparaître clairement l'influence de la conductivité, elle-même fonction de la température. Nous en déduisons une méthode expérimentale d'évaluation du paramètre p.

PACS
7145G - Exchange, correlation, dielectric and magnetic functions, plasmons.
7215Q - Scattering mechanisms and Kondo effect metals/alloys.
7230 - High frequency effects: plasma effects in electronic transport.
7325 - Surface conductivity and carrier phenomena.
7340N - Electrical properties of metal nonmetal contacts.

Key words
metal insulator boundaries -- plasmons -- solid state plasma -- surface scattering -- IR frequencies -- conduction electron scattering parameter -- metal dielectric interface -- room temperature -- surface impedance -- scattering parameter -- completely diffuse scattering -- surface plasma waves