Diffuse Reflectance Enhancement through Wrinkling of Nanoscale Thin Films

나노스케일 박막의 표면주름 형성을 통한 산란반사도 향상

This study investigated the reflection spectra of wrinkled metal/polymer multilayers. A wavy surface was self-assembled by annealing an aluminum-coated poly(methyl metacrylate) layer on a silicon substrate. The total and diffuse reflectance characteristics of the sample with additional metal coatings(aluminum or silver) were evaluated in the visible wavelength(400~800 nm) using a spectrophotometer. The results showed that the wrinkled surface enhanced the diffuse reflectance up to 40~50% in the lower-wavelength range, demonstrating its potential for applications to optical thin-film devices.

본 연구에서는 나노스케일 박막의 표면주름 형성에 의한 산란반사도 향상을 평가하였다. 실리콘 기판 위에 120 nm 두께의 Poly(methyl metacrylate) 층을 스핀코팅(spin-coating)한 후, 20 nm 의 알루미늄 박막을 증착하여 시편을 제작하였다. 이를 오븐에서 $95^{\circ}C$의 온도로 2 시간 동안 풀림처리하여 표면주름을 형성하였다. 분광광도계로 가시광선 영역의 산란반사도를 측정한 결과 400 nm 파장에서 40%의 증가를 보였으며, 표면주름 위에 100 nm 의 은박막을 추가적으로 증착한 경우 산란반사도가 50%까지 향상되는 것을 확인하였다. 본 연구는 산란반사도의 증대를 요구하는 박막형 소자에 표면주름을 활할 수 있음을 제시한다.