TiN 박막을 이용한 2층 무반사 코팅의 설계 및 층착

Design and deposition of two-layer antireflection and antistatic coatings using a TiN thin film

  • 발행 : 2000.10.01

초록

[공기 $ISiO_2ITiNI$ 유리]설계의 반사율이 가시광선 영역에서 0이 되는 TiN의 이상적인 복소수 굴절률을 계산하였다. TiN과 $SiO_2$의 각 층의 두께 변화에 따른 2층 무반사 코팅의 반사율을 전사모의하였으며, 그 결과 TiN의 두께를 조절함으로써 최저 반사율 영역의 폭과 반사율을 변화시킬 수 있었고, $SiO_2$층의 두께를 조절함으로써 반사율이 최저가 되는 중심을 이동시킬 수 있었다. RF 마크네트론 스퍼터링 방법으로 증착한 TiN 박막의 화학적, 구조적, 전기적 특성은 각각 Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), atomic force microscope(AFM), 4점 탐침 측정기를 이용하였다. 또한 TiN 박막과 2층 무반사 코팅의 광학적 특성은 분광광도계와 variable angle spectroscopic ellipsometer(VASE)를 이용하여 조사하였다. AFM 측정 결과 TiN 박막의 rms 거칠기는 $9~10\AA$으로 비교적 박막의 표면은 균일하고, 높은 기판온도에서 증착한 TiN 박막의 비저항은 4점 탐침측정 결과 $360~730\mu$\Omega $ cm로 매우 낮으며, RBS측정 결과 Ti:O:N=1:0.65:0.95 비율로 산소가 포함되어 있음을 알았다. 이러한 TiN 박막의 특성과 전산모의 바탕으로 증착한 TiN층을 이용한 2층 무반사 무정전 코팅[공기 $ISiO_2ITiNI$ 유리]의 반사율은 440~650 nm영역에서 0.5% 미만이었다.

In this study we have calculated an ideal complex refractive index of a TiN trim used in a layer of anl1reilecnon (I\R) coatmg, [air$ISiO_2ITiNIglass$] in the visible. Also we simulated the rellectance of lwo-layer AR coating by varying the thicknesses of TiN and $SiO_2$ layers, respecl1vely. The simolation results show that we can controllhe lowest reflectance and AR band of tile AR coating. The TIN fihns were fabricated by a RF magnetron sputtering apparalus. The chemical, structural and electrical properties of TiN fih11S were inveshgated by the Rutherford backscattering spech'oscopy (RBS), atomic force microscope (AFM) and 4-point probe. The optical properlies were inve,tigated by the spectrophotometer and vanable angle spectroscopic ellipsometer (VASE). The smface roughness of TiN flhns \vas $9~10\AA$. TIle resistivity of TiN films was TEX>$360~730\mu$\Omega $ cm. The ,toichlOllletry of TiN film was 1'1: O:N = I: 0.65 :0.95 and ilic oxygen wa~ found on ilie smface. With these experimental and simu]al1on resulLs, we deposited duo: two-layer AR coating, [air$ISiO_2ITiNIglass$] and the refleClance was under 0.5% ill the regIOn of 440-650 run. 0 run.

키워드

참고문헌

  1. 한국진공학회지 v.5 최성창;황보상우;조만호;김남영;홍창의;이덕형;심태언;황정남
  2. Appl. Opt. v.36 Zheng, Y.;Kilkuchi, K.;Yamasaki, M.;Sonoi, K.;Vehara, K.
  3. Vac. v.47 Arnell, R. D.;Colligon, J. S.;Minnebaev, K. F.;Yurasova, V. E.
  4. Proc. SPIE v.3241 Liu, H. W.;Huang, Z. D.;Chen, Y. R.
  5. Proc. SPIE v.2776 Rizzo, A.;Mirenghi, L.;Tapfer, L.;Alvisi, M.;Vasanelli, L.;Sarto, F.;Scaglione, S.
  6. Thin Solid Films v.317 Cunha, L.;Andritschky, M.;Rebouta, L.;Silva, R.
  7. Thin Solid Films v.334 Xiao, S.;Lungu, C. P.;Takai, O.
  8. Surf. Coat. Technol. v.100/101 Fouilland, L.;Imhoff, L.;Bouteville, A.;Benayoun, S.;Remy, J. C. P.;Perriere, J.;Morcrette, M.
  9. Thin Solid Films v.320 Rha, Sa Kyun;Lee, Won Jun;Lee Seung Yun;Hwang, Young Sup;Lee, Yoon Jik;Kim, Dong Il;Kim, Dong Won;Chun, Soung Soon;Park, Chong Ook
  10. J. Vac. Sci. Technol. v.A14 Kim, Youn Tae;Jun, Chi Hoon;Lee, Jin Ho;Baek, Jong Tae;Yoo, Hyung Joun
  11. 한국진공학회지 v.6 이연승;임관용;정용덕;최범식;황정남
  12. Vac. v.46 Meng, L. J.;Azevedo, A.;dos Santos, M. P.
  13. Thin-Film Optical Filters(2nd ed.) Macleod, H. A.