TiO$_2$ 박막은 높은 유전율과 우수한 화학적 안전성, 가시광선 영역에서 우수한 투과성 및 높은 굴절률을 가지고 있어 광범위한 분야에 중요한 물질로써 사용되어져 왔다. 일반적으로 TiO$_2$는 rutile, anatase, brookite의 세 가지 결정형태를 가진다. 이런 TiO$_2$ 박막을 제작하기 위해 sputtering, e-beam evaporation, sol-gel method, chemical vapor deposition(CVD) 등과 같은 물리적, 화학적인 방법이 이용되고 있다. 이러한 제조방법들 중에서 스퍼터링 방법은 박막을 형성하는 이온들의 이온에너지를 높여주어 덩어리에 가까운 성질을 가지기 때문에 조밀한 박막을 제작하는데 이용되며, 박막의 대면적 코팅과 표면 경도가 우수한 박막을 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. (중략)
전기장 발광현상(Electroluminescence, 이하 EL)은 1936년 Destriau$^{[1]}$ 가 ZnS:Cu 분말에서 처음 전기장 발광현상을 발견한 이래 TFEL(Thin Film EL)소자의 구동전압을 감소시키는 문제는 ACTFEL(Alternating Current Thin Film EL)소자의 개발이후 계속적인 관심의 대상이 되어왔다. TFEL 소자는 전기적으로 용량소자이므로 전기장 인가시 각 층의 정전용량의 역수에 비례하는 전압이 분배되므로 동일한 조건의 형광막 사용시 소자의 구동전압을 낮추기 위해서는 절연박막의 두께를 줄이는 방법과 유전율이 높은 물질을 사용하는 방법이 있으나, 전자의 경우에는 박막의 결함이 생기기 쉬워 한계가 있기 때문에 고유전율 특성을 갖는 새로운 물질을 개발하는 것이 바람직하다. Ta$_2$O$_{5}$ 박막의 경우 작은 누설전류 특성과 고유전율 특성으로 인해 고집적을 요하는 반도체 분야에서 많은 연구가 진행되어 왔다. 또한 EL소자 응용시 효율면에서 우수한 특성이 기대되며, 특히 수분에 강한 특성을 가지고 있어 EL소자의 안정성이 예견되는 바이다. 본 연구에서는 Ta$_2$O$_{5}$ 박막의 산소 결핍에 따른 전기적 특성에 대해 연구하였고 Ta$_2$O$_{5}$ 박막을 이용한 저전압에서 구동가능한 전기장 발광소자를 제작하여 전기광학적 특성에 대해 연구하였다. (중략
목적: 광학적 모니터링 장비를 이용한 안경렌즈의 무반사 코팅의 신뢰성과 재현성을 연구하였다. 방법: 광학적 모니터링 장비를 이용한 무반사 코팅의 수행 가능성을 확인하기 위해서 Essential Macleod 프로그램을 이용하여 RunSheet 실행과 랜덤 에러 전산시늉을 실시하였다. 전산 시늉 후에 AR coating의 재현성 확인을 위해서 19 배치의 코팅 프로세스를 실시하였다. 결과: 19 배치의 코팅 프로세스 반사율 결과는 약 0.5%의 에러 내에서의 좋은 재현성을 보였다. 결론: 결과들로부터 우리는 광학적 모니터링 법을 이용한 무반사 코팅의 가능성과 우수한 재현성을 확인하였다.
본 논문에서는 광학적 방법을 이용하여 정색반응을 정량적으로 측정할 수 있는 방법을 제시한다. 정색반응은 발색, 변색의 현상을 일으키는 화학 변화로 시료 용액에 시약을 더하여 특수한 빛을 나타내게 하여, 물질을 정성적으로 검출하는데 이용된다. 하지만 정색반응 결과로 나타난 색상은 사람마다 색구별이 다르므로 정확한 양을 알 수는 없다. 본 연구에서는 시료의 양에 따라 색상 변화의 미세한 차이를 PICkit Serial Analyzer를 사용하여 색상을 수치화하여 시료의 양에 따른 색의 변화를 정량적으로 측정하였다.
현재 주로 쓰이는 표면 텍스쳐링 공정은 주로 진공에서 진행하기 때문에 높은 비용과 및 생산성의 한계, 비교적 낮은 효율 등의 단점을 가지고 있다. 그러므로 비용을 줄이고 생산성을 높이기 위해 기존의 공정 방법과 달리 진공을 사용하지 않는 대기압 플라즈마를 연구하고 대기압 플라즈마의 특성을 분석하였다. 위 연구를 통해 대기압 플라즈마를 반도체, 디스플레이, 태양전지에 쓰이는 공정에 적용시킨다면 새로운 공정 방향을 제시 할 수 있으며 사회 및 산업분야에 긍정적 영향을 미칠 것으로 예상한다. 본 연구에서는 대기압 플라즈마 특성을 OES(Optical Emission Spectroscopy)를 이용하여 광학적으로 분석하였다. RF전극과 웨이퍼 사이 간격, 가스 종류, 가스 유량, 스테이지의 움직이는 속도, RF 인가전압에 따라 어느 플라즈마의 광학적 특성이 나오는지 알아보았다.
경사사진(傾斜寫眞)은 수직사진(垂直寫眞)에 비해 촬영면적(撮影面積)이 넓고 접근하기 어려운 대상물(對象物)의 측정(測定)이 가능한 장점이 있는 반면, 판독을 위한 수직화(垂直化)과정이 복잡하다. 광학적(光學的)으로는 편위수정기(偏位修正機)를 사용해서 경사사진(傾斜寫眞)을 수직사진화상(垂直寫眞畵像)으로 얻을 수 있지만 경사각(傾斜角)이 큰 경우에는 광학적(光學的)인 처리(處理)가 불가능하다. 이에 본(本) 연구(硏究)는 광학적(光學的)으로 처리(處理)가 어렵고 정도(精度)가 낮은 편위수정(偏位修正)을 해석적(解釋的) 방법(方法)으로 해석(解析)함으로써 경사사진(傾斜寫眞)에 의한 시설물의 좌표해석(座標解析)의 한 기법(技法)을 제시하였다.
나노입자를 포함하는 합성물은 전자소자와 광전소자의 응용 가능성 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 복합층을 사용한 소자의 전기적 성질에 대한 연구는 많이 진행되었으나, SiC/SiNx 다층 복합층 소자에 대한 광학적 특성에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 본 연구는 SiC/SiNx 다층 복합층을 사용하여 스퍼터링 방법으로 형성하고 열처리를 사용하여 복합층의 미세구조와 광학적 특성을 조사하였다. SiNx층을 p-형 Si 기판 위에 성장한 후 SiC층을 형성하였다. 3번의 주기적인 성장으로 다층구조를 형성하고, 30분 동안 열처리 하였다. 투과전자현미경상은 SiC/SiNx 복합층에 SiC 나노입자가 형성한 것을 확인하였다. 광류미네센스 스펙트럼 결과는 형성한 SiC/SiNx 복합층을 열처리할 때 SiC층에서 나타나는 주된 피크 위치가 변위되는 것을 보였다. 광류 미네센스 스펙트럼 결과에서 나타난 주된 피크가 열치리에 따라 변화하는 원인을 규명하였다.
본 연구에서는 스핀코팅방법으로 증착된 ZnO 박막의 Zn-seed 층 열처리에 따른 구조적 광학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. ZnO 박막을 증착하기 전, Quartz 기판에 열증착법으로 Zn-seed층을 증착하였고, furnace에서 300, 350, 400, $450^{\circ}C$의 온도로 1시간 동안 열처리하였다. ZnO 박막은 스핀코팅방법으로 5층을 증착한 후, $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 후열처리를 하였다. X-ray diffractometer, UV-visible spectrometer, Photoluminescence를 이용하여 ZnO 박막의 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. 모든 ZnO 박막 시료에서 c-축 배향성을 나타내는 강한 ZnO(002)피크와 ZnO(100), ZnO(101) 회절피크가 나타났고, wurtzite 형태의 ZnO 박막이 관찰되었다. Zn-seed층을 $350^{\circ}C$에서 열처리함에 따라 deep-level emission 피크에 대한 near-band-edge emission 피크의 발광세기 비율이 증가하였으나, 온도가 증가함에 따라 점점 감소하였다. 또한, Zn-seed층을 $350^{\circ}C$에서 열처리 하였을 때 가장 높은 광 투과도를 나타내었다.
광학세계에서는 지난해부터 일본 캐논의 언구개발부장을 지낸 말전철부(末田哲夫)씨가 집필한 <광학부품의 사용법과 유의점>란 책 내용을 연재하고 있다. 본 내용은 일본의 월간 OPTRONICS에서 1982년부터 30회에 걸쳐 연재된 바 있고, 연재한 내용만 묶어 한 권의 책으로 나온 이후 지금까지 많은 광학인들이 애독하고 있는 핸드북이다. 월간 OPTRONICS는 1990년에 책 내용을 세부에 걸쳐 수정함과 동시에 렌즈에 대한 기초를 보다 충실히 하고 비구면 렌즈, Rod 렌즈, 홀로그램, 고체 촬상디바이스, 회절광간섭방식 엔코더 등을 새롭게 첨가하여 보다 알찬 내용을 보강하여 증보개정판을 내놓았다. 국내에서는 (주)그린광학에서 본 자료를 입수하여 사내자료로 활용하고 있을 만큼 시대와 장소를 초월하여 아직도 광학산업현장에서 유용한 자료로 읽혀지고 있다. 비록 일부 내용들은 우리나랄 산업현실과 다소 차이가 있는 부분도 있을 것이나 광학기술의 역사와 기반이 앞서있다고 생각되는 일본의 실질적인 기술관련 자료이기 때문에 국내 업체 관련분양 종사하시는 분들에게 일독을 권해드리고 싶은 마음에 과학세계에서도 2009년 7월호부터 연재를 하게 되었다. 전체 내용을 살펴보면, 제1부에는 대표적인 광학부품에 대한 설명. 제2부에는 그것들을 사용한 광학시스템과 그것들에 관한 기본적인 사항의 해설. 제3부에는 광학부품을 수입하는 경우의 측정방법과 그것들을 시스템으로 조립하는 경우의 조정방법 예 등을 소개했다. 기술내용은 응용범위가 넓다고 생각되는 구체적인 예를 기본으로 소개했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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