• 제목/요약/키워드: Flame hydrolysis deposition

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FHD법에 의해 증착된 실리카막의 도펀트 첨가에 의한 굴절률 제어 (Refractive Index Control by Dopant for Thick Silica films Deposited by FHD)

  • 김용탁;서용곤;윤형도;임영민;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.589-593
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    • 2003
  • 실리카 평판광회로는 다양한 광수동소자에 응용이 되고 있으며, 이를 구성하는 SiO$_2$와 GeO$_2$-SiO$_2$ 막은 화염가수분해증착에 의해 증착되었다. SiO$_2$ 막은 산-수소 토치에 SiCl$_4$, POC1$_3$와 BCl$_3$를 주입하여 화염가수반응에 의해 생성되었으며, POC1$_3$/BC1$_3$ 유량비가 증가함에 따라 P 농도는 2.0-2.8 at%까지 증가하였고, 굴절률은 1.4584-1.4605로 증가하였다. GeO$_2$-SiO$_2$ 막의 굴절률은 GeCl$_4$ 유량에 의해 제어되었으며 30-120 sccm으로 증가함에 따라 1.4615-1.4809로 증가하였다.

1.55 $\mu\textrm{m}$ 광증폭기용 Er/Al 첨가 광도파막의 제조 (The Fabrication of Er/Al Co-doped Silica Films for 1.55 $\mu\textrm{m}$ Optical Amplifier)

  • 노성인;김재선;정용순;신동욱;송국현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1144-1149
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    • 2001
  • 본 연구에서는 화염가수분해증착법(Flame Hydrolysis Deposition : FHD)을 이용하여 실리콘(Si)/실리카(SiO$_2$) 광도파막을 제조하고, 이 박막에 Solution Doping 법을 이용해 Er/Al을 복합 첨가하여 광증폭 매질을 제작하는 연구를 수행하였다. 형광 측정을 통해 Al의 복합첨가에 의한 형광효율의 감소 방지 및 형광 스펙트럼의 반치폭 증가를 확인할 수 있었다. 즉, Al가 0.48wt%가 첨가된 경우, Er가 0.14wt% 첨가되는 경우에도 형광세기가 감소하지 않음을 확인하였으며, $1.5mu extrm{m}$ 대역의 형광스펙트럼의 대역폭이 약 5nm 정도 증가됨을 관찰하였다.

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불꽃가수분해 증착에 의한 Ti-doped BSG 도파박막의 제작 (Fabrication of Ti-doped BSG Waveguide Films by Flame Hydrolysis Deposition)

  • 전영윤;이용태;전은숙;정석종;이형종
    • 한국광학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.499-504
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    • 1994
  • 불꽃가수분해 증착방법으로 $SiCl_{4}$, TMB, $TiCL_{4}$등을 사용하여 Ti doped BSG 실리카 입자박막을 실리콘 기판위에 증착하고 증착된 입자층을 녹여서 집적광학용 박막을 제작하였다. 박막의 증착 속도는 $0.5{\mu}m$분 이상으로서 수십 ${\mu}m$의 후막을 빠르게 증착할 수 있었으며 $TiO_{2}$의 첨가량에 따라 BSG 박막의 굴절률을 0.3% 이상 변화시킬 수 있었다. 그 결과 통신용 광섬유와 크기 및 굴절률 분포가 BSG박막의 굴절률을 0.3% 이상 변화시킬 수 있었다. 그 결과 통신용 광섬유와 크기 및 굴절률 분포가 유사한 광도파로를 제작하였다. 보통 B의 도판트로는 $BCl_{3}$를 쓰나 여기서는 TBM를 사용한 결과 TBM도 B의 도판트로 적합함을 알았다. B의 첨가에 의하여 실리카 입자막의 녹는점을 $1200^{\circ}C$로 낮출 수 있었다. 또한 FTIR에 의한 박막의 조성비분석 결과 BSG박막에 $B_2O_3$ 함량이 최대 10mol%로 나타났다.

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광산란과 입자포집을 이용한 동축류 확산화염 내의 실리카 입자의 성장 측정(I) - 화염온도의 영향 - (An Experimental Study of Silica Particle Growth in a Coflow Diffusion Flame Utilizing Light Scattering and Local Sampling Technique (I) - Effects of Flame Temperature -)

  • 조재걸;이정훈;김현우;최만수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권9호
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    • pp.1139-1150
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    • 1999
  • The evolution of silica aggregate particles in coflow diffusion flames has been studied experimentally using light scattering and thermophoretic sampling techniques. The measurements of scattering cross section from $90^{\circ}$ light scattering have been utilized to calculate the aggregate number density and volume fraction using with combination of measuring the particle size and morphology through the localized sampling and a TEM image analysis. Aggregate or particle number densities and volume fractions were calculated using Rayleigh-Debye-Gans and Mie theory for fractal aggregates and spherical particles, respectively. Of particular interests are the effects of flame temperature on the evolution of silica aggregate particles. As the flow rate of $H_2$ increases, the primary particle diameters of silica aggregates have been first decreased, but, further increase of $H_2$ flow rate causes the diameter of primary particles to increase and for sufficiently larger flow rates, the fractal aggregates finally become spherical particles. The variation of primary particle size along the upward jet centerline and the effect of burner configuration have also been studied.

가열용융 방법에 의한 Ge-BPSG 마이크로렌즈 어레이 제작 (Ge-doped Boro-Phospho-Silicate Glass Micro-lens Array Produced by Thermal Reflow)

  • 정진호;오진경;최준석;최기선;이형종;배병성
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.340-344
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    • 2005
  • 화염가수분해 증착법(FHD : Flame Hydrolysis Deposition)으로 제작된 Ge이 첨가된 BPSG(Boro-Phospho-Silicate-Glass)막의 표면을 절단톱(dicing saw)을 이용하여 일정한 깊이로 절단함으로써 각 단위 마이크로렌즈 셀들을 형성시켰다. 또한 절단된 각 단위 마이크로렌즈 셀들을 가열용융(thermal reflow) 방법을 이용하여 $1200^{\circ}C$에서 가열용응시킴으로써 직경이 $53.4{\mu}m$인 마이크로렌즈 어레이를 제작할수 있었다. 이 때 렌즈간 간격은 $70{\mu}m,$ 렌즈 두께는 약 $28.4{\mu}m$이었다. 제작된 마이크로렌즈 어레이의 형상을 이미지-프로세스로 분석하였으며. 초점거리는 $62.2{\mu}m$이었다. 본 제작방법은 일반적인 사진식각 공정을 이용한 마이크로렌즈 제작보다 간단하면서도 저렴한 비용으로 제작이 가능하다. 또한 곡률반경의 조절이 용이하고, 보다 정밀하며 다양한 마이크로렌즈 어레이를 구현할 수 있다.

FHD 공정으로 Si wafer에 증착된 silicate soot의 부분 소결 처리가 굴절률 변화에 미치는 영향 (Effect of partial sintering of silicate soots on refractive index of the silcate glass films deposited by FHD Process)

  • 유성우;정우영;백운출;한원택
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.46-47
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    • 2002
  • Flame Hydrolysis Deposition (FHD) 공정은 SiC1$_4$, GeCl$_4$, POC1$_3$, BCl$_3$ 등의 원료를 사용하여 Si wafer 및 유리기판 위에 silicate soot를 증착하는 방법이며, 증착된 soot는 고온에서 소결과정을 거쳐 B$_2$O$_3$-P$_2$O$_{5}$ -GeO$_2$-SiO$_2$(BPGS)계 유리막으로 형성된다. 유리막의 굴절률은 SiC1$_4$, GeCl$_4$, POC1$_3$, BCl$_3$ 등의 원료 유량을 조절하여 변화가능하며 이를 이용하여 광도파로를 제작할 수 있다 특히 광통신에 사용할 수 있는 광증폭기 등의 능동형 광소자 제작을 위해서는 FHD공정을 통해 형성된 soot에 Er$^{3+}$ 등의 희토류 원소를 첨가하여야 한다. (중략)

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광증폭기 응용을 위한 Er 첨가 실리카 유리 박막의 제조 (The fabrication of Er-doped silica film for optical amplifier)

  • 김재선;신동욱;정선태;송영휘
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.385-392
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    • 2001
  • 집적형 광증폭기는 대량생산이 용이하고. 단일 칩에 다기능의 광소자를 집적할 수 있다는 장점 때문에 활히 연구되어져 왔다. 본 연구에서는 수동형 집적광소자의 제작에 사용되는 화염가수분해증착법 (FHD)을 이용하여 실리콘 (Si) /실리카 ($SiO_2$) 광도파막을 제작하고, 이 박막에 Solution Doping 법을 이용하여 $Er^{3+}$ 를 첨가하여 광증폭 매질을 제작하는 연구를 수행하였다.

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FHD법에 의해 형성된 실리카 soot의 고밀화 공정에 미치는 온도의 영향 (Effect of Temperature on Consolidation of Silica Soot Prepared by Flame Hydrolysis Deposition)

  • 김성수;유지범;심재기;정며영
    • 한국재료학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.337-344
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    • 1998
  • 화염가수분해증착법에 의해 형성된 $0.1\mu\textrm{m}$크기의 soot를 실리콘 기판위에 형성하여 $1325^{\circ}C$에서 2시간 동안 고밀화과정후 투명한 후막을 얻을 수 있었다. 고밀화 열처리는 탈수과정, 재배열 과정, 그리고 고밀화 과정으로 구성되었다. 고밀화 공정후의 두께 수축률은 초기 soot의 96%정도였으며, 급속한 두께의 감소는 $950^{\circ}C$부터 시작되었으며, 본격적인 고밀화가 시작되는 온도는 $1250^{\circ}C$임을 알 수 있었다. soot의 TGA와 DTA를 이용한 열분석 결과 탈수과정에 의하여 9/wt%의 질량감소와 $1250^{\circ}C$이상에서 인(P)의 증발에 의한 2wt%의 질량감소를 관찰하였다. DTA곡선에서는 $500^{\circ}C$, $570^{\circ}C$. $1258^{\circ}C$에서 흡열반응 피크를 나타내는데, 이는 $B_{2}$$O_{3}$, $P_{2}$$O_{5}$ 등의 도펀트들의 melting과 실리카 입자사이의 기공이 소멸되면서 입자간의 열전도도의 증가에 의해 나타난 것으로 판단된다.

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