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학위논문 상세정보

칼코게나이드 박막에서 홀로그래픽 광기록 특성에 관한 연구 원문보기
A Study on Charateristics of Holographic Recording in Chalcogenide Thin Film

  • 저자

    박정일

  • 학위수여기관

    광운대학교 대학원

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    전자재료공학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2003

  • 총페이지

    xii, 119 p.

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8628247&outLink=K  

  • 초록

    본 논문에서는 비정질 칼코게나이드 박막의 스칼라, 벡터적 광유기 현상과 Ag 광도핑에 대해 고찰하므로서 고밀도 홀로그래픽 광기록 매질로의 응용 가능성을 제시하고자 하였다. 비정질 칼코게나이드 벌크 및 박막의 기본 특성을 분석하기위하여 X-선 회절분석과 DSC, DTA, TGA 열분석을 실시하였다. X-선 분석 결과 As40Ge10Se15S35 칼코게나이드 벌크는 비정질 상임을 확인할수 있었으며, 열분석 결과 칼코게나이드 박막의 유리질 천이 온도는 238℃ 임을 확인하였다. 칼코게나이드 박막에서 스칼라적 광유기 현상인 광흑화 현상에 의하여 굴절률은 633㎚ 파장에서 △n=0.349 만큼 증가하였으며, 광에너지갭은 2.38eV에서 2.27eV로 감소하였다. 이러한 광흑화 현상은 열표백화에 의하여 가역적으로 발생함을 확인하였다. 또한 벡터적 광유기 현상인 선형 이색성은 As40Ge10Se15S35 단일 박막에서 최대 8.7% 보다 Ag/As40Ge10Se15S35 이중층 박막에서 19.3%로 크게 나타났으며, 또한 선형 이색성의 재 방향성이 발생함을 알 수 있었다. AES 깊이 분포 분석을 통하여 칼코게나이드 박막으로 Ag 이온이 광도핑함을 확인 하였다. 칼코게나이드 박막의 열처리 및 Ag 광도핑과 홀로그래픽 광기록 특성의 관계를 고찰하였다. 칼코게나이드 박막의 유리질 천이온도(Tg=200℃) 부근에서 열처리 후 회절 격자 형성에 따라 회절 효율은 As40Ge10Se15S35, Se75Ge25, 각각 약 3.2배 및 7배로 증가함을 확인하였다. 이것은 C1-, C3+ 결함 쌍에 기인한 광팽창 효과로 판단된다. Ag 광도핑에 따른 최대 회절 효율은 21% 였으며 도핑전의 회절 효율 0.23%에 비해 약 100배 이상 증가하였다. 이것은 Ag 이온의 전자분극도와 Ag 이온의 광도핑에 의한 조밀구조에 기인하는 것으로 판단된다. Ag 이온 광도핑에 의한 홀로그래픽 격자 형성 속도는 Ag 박막층이 As40Ge10Se15S35/Ag/sub. 와 같은 샌드위치 구조에서 증가하였고, 이것은 Ag 박막 층의 공진 효과에 의한 칼코게나이드 박막 층에서의 광량 증가에 기인한 것으로 판단된다. As40Ge10Se15S35/Ag(600Ao)/sub. 구조에서 21%의 최대 회절 효율을 얻었으며, 또한 As40Ge10Se15S35/Ag(400Ao)/sub. 구조에서 반응속도가 가장 빠르게 나타났다. 홀로그래픽 격자 형성은 AFM 표면 형상과 SEM 사진을 통하여 확인할 수 있었다. 따라서 As40Ge10Se15S35/Ag(400Ao)/sub. 시료를 이용하여 2D 마스크 패턴의 기록 및 재생이 가능함을 확인하였다. 이것은 홀로그래픽 특징인 페이지당 기록과 재생의 가능성을 보여주는 것이다. 특히 XGA(1024x768 pixels)급 SLM을 사용하여 홀로그래픽 기록, 재생 방법으로 한 홀로그램당 758Kbit의 정보를 저장할 수 있음을 확인하였다. 이러한 결과로 칼코게나이드 박막은 디스크형의 고밀도 홀로그래픽 기록 매질로써 실제 응용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 칼코게나이드 박막은 박막 렌즈, 미세 렌즈 배열, 비접촉형 홀로그래픽 마스크, 광도파로, 광필터, 광스위치, 그리고 광결정 제작에 응용이 가능할 것이다.


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