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한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics v.8 no.4, 1997년, pp.277 - 282   피인용횟수: 1

PECVD 방법으로 성장시킨 DLC 박막의 복소굴절율 및 성장조건에 따른 박막상수 변화
Complex refractive index of PECVD grown DLC thin films and density variation versus growth condition

김상준    (아주대학교 물리학과   ); 방현용    (아주대학교 물리학과   ); 김상열    (아주대학교 물리학과   ); 김성화    (한국광학기술개발   ); 이상현    (한국생산기술연구원   ); 김성영    (한국생산기술연구원  );
  • 초록

    광학소자나 전자소자의 코팅에 많이 이용되고 있는 Diamond-like Carbon(DLC) 박막의 복소굴절율을 광학적 방법을 사용하여 구하였다. PECVD(Plasma enhanced CVD)법에 의해 Si(100)기판과 비정질실리카 기판위에 각각 성장시킨 DLC 박막을 분광타원해석기와 분광광도계를 이용하여 타원해석 스펙트럼과 광투과율 스펙트럼을 측정하고, Sellmeier 분산관계식과 양자역학적 진동자 모델을 이용하여 분석하였다. 비정질실리카 위에 증착된 DLC 박막의 광투과영역에서 분광타원해석분석으로 굴절률 및 박막의 유효두께를 구하고 광흡수영역에서 투과스펙트럼을 역방계산하여 소광계수를 구한 뒤, 이 소광계수 스펙트럼에 최적 근사하는 양자역학적 분산식의 계수들을 회귀분석법으로 결정하여 복소굴절율을 구하였다. 그리고 모델링방법을 타워해석 스펙트럼에 적용하여 Si기판과 비정질이산화규소 기판위에 증착된 DLC 박막의 조밀도, 표면거칠기 등 박막상수를 박막의 성장조건에 따라 분석하였다.


    The complex refractive index of Diamond-like Carbon (DLC) thin films, which can be applied to optical devices or electrical devices, have been determined using optical methods. DLC thin films are grown on Si(100) substrates and vitreous silica substrates respectively, using the technique of plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The spectroscopic ellipsometry data( $\psi$ , $\Delta$ ) and the transmission spectra of these DLC films are obtained. These optical spectra are analyzed with the help of the Sellmeier dipersion relation and a quantum mechanically derived dispersion relation. Using spectroscopic ellipsometry data at their transparent region, the refractive index and the effective thickness of DLC films on vitreous silica are model calculated, Then the transmission spectra are inverted to yield the extinction coefficient spectra k(λ) at absorbing region. These spectra are fit to the quantum mechanical dispersion relation and the best fit dispersion constants are determined. The complex refractive indices are easily calculated with these constants. The spectroscopic ellipsometry data at the absorbing region in model calculated to give the packing densities and the degrees of surface microroughness of DLC films. Discussions are made in correlation with the growth condition of DLC films.


  • 참고문헌 (6)

    1. DLC film deposition by Laser-Arc and study of properties , H.-J. Scheibe;B. Schultrich , Thin Solid Films / v.246,pp.92,
    2. Spectroscopic Ellipsometry를 이용한 표면 및 박막의 분석 , 김상열 , 한국광학회지 / v.1,pp.73,
         
    3. K. E. Spear;J. P. Dismukes , Sythetic Diamond : Emerging CVD and Technology / v.,pp.91,
    4. Simultaneous Determination of Dispersion Relation and Depth Profile of Thorium Fluoride Thin Film by Spectroscopic Ellipsometry , S. Y. Kim;K. Vedam , Thin Solid Films / v.166,pp.325,
    5. MNA/PMMA 고분자 박막의 복소굴절율 및 두께결정 , 김상열 , J. Opt. Soc. Kor. / v.7,pp.357,
         
    6. Simultaneous determination of refractive index extinction coefficient and void distribution of titanium dioxide thin film by optical methods , S. Y. Kim , Appl. Opt. / v.35,pp.6703,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, S. J. ; Kim, S. Y. ; Seo, H. ; Park, J. W. ; Chung, T. H. 1997. "Determination of the complex refractive index of $Ge_2Sb_2Te_5$ using spectroscopic ellipsometry" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 8(6): 445~449     

 저자의 다른 논문

  • 김상준 (9)

    1. 1997 "분광타원해석법을 이용한 $Ge_2Sb_2Te_5$ 의 복소굴절율 결정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 8 (6): 445~449    
    2. 1999 "코로나 극성배향이 비선형 고분자박막의 복소굴절율에 미치는 영향 및 배향효과의 정량화" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 10 (3): 181~187    
    3. 1999 "보급형 He-Ne 타원해석기의 제작과 $TiO_2$ 박막 유효밀도 변화의 in-situ 측정" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 8 (a4): 432~437    
    4. 2001 "Division-of-Amplitude-Photopolarimeter를 이용한 초고속 타원계의 설계" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 12 (3): 184~189    
    5. 2001 "광기록매체용 Ge-Sb-Te 다층 박막의 광학적 특성 및 열전달 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 12 (5): 394~400    
    6. 2002 "In-situ ellipsometry를 사용한 광기록매체용 Ge-Sb-Te 다층박막성장의 실시간 제어" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 13 (3): 215~222    
    7. 2003 "굴절률 분산을 반영한 고속 푸리에 변환 및 막두께 정밀결정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 14 (3): 266~271    
    8. 2003 "분광타원법을 이용한 Pr 첨가 Ge-Sb-Se 계열 셀레나이드 유리의 굴절률 결정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 14 (6): 594~599    
    9. 2004 "편광법을 이용한 LCD 편광판과 보상판의 광축 정렬오차 측정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 15 (6): 527~530    
  • 방현용 (2)

  • 김상열 (29)

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