• 제목/요약/키워드: thin-film optics

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푸리에 변환을 이용한 3층 구조 박막의 두께 측정 (Determining the Thickness of a Trilayer Thin-Film Structure by Fourier-Transform Analysis)

  • 조현주;원준연;정영규;우봉주;윤준호;황보창권
    • 한국광학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.143-150
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    • 2016
  • 분광광도계로 측정된 반사율 데이터를 활용하여 다층박막 각 층의 두께를 푸리에 변환 방법으로 결정하였다. 이를 위하여 이론적인 3층 다층박막 반사율 데이터를 생성하고 자체 작성한 Matlab 프로그램으로 델타함수의 피크 발생위치로부터 각 층의 두께를 결정하였으며, 박막의 광학적 두께가 730 nm 이상이 되는 경우 결정된 두께 오차는 1.0% 이하임을 알 수 있었다. 이 방법을 사용하여 바 코팅 방법으로 제작된 PI-(얇은 $SiO_2$)-PI 다층박막의 두께를 결정하고 그 결과를 SEM 측정결과와 비교하였다. 본 두께측정 방법은 각 층의 굴절률과 박막의 순서를 미리 인지하고 있어야 하는 단점이 있으나, 비파괴적인 방법으로 빠르게 다층 박막의 두께 분포를 결정할 수 있는 방법임을 확인하였다.

LCD 제작용 급속 열처리 시스템내의 광학 및 열전달 특성 (Optical and Heat Transfer Characteristics in a Rapid Thermal Annealing System for LCD Manufacturing Procedures)

  • 이성혁;김형준;신동훈;이준식;최영기;박승호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1370-1375
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    • 2004
  • This article investigates the heat transfer characteristics in a RTA system for LCD manufacturing and suggests a way to evaluate the quality of a poly-Si film from the thin film optics analysis. The transient and one-dimensional conductive/radiative heat transfer equation considering wave interference effect is solved to predict surface temperatures of thin films. In dealing with radiative heat transfer, a one-dimensional two-flux method is used and the ray tracing method is also utilized to account for the wave interference effects. It is assumed that each interface is assumed diffusive but the spectral radiative properties are included. It is found that the selective heating region exists for various wavelengths and consequently may contribute to heat the poly-Si film. Using the formalism of the characteristic transmission matrix, the lumped structure reflectance, transmittance, and absorptance are calculated and they are compared with experimental data of the poly-Si film during the SPC process via the FE-RTA (Field-Enhanced RTA) technology.

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광통신용 박막필터형 광소자 분석을 위한 최적화 모델링과 특성분석 (The characteristics and optimal modeling of input source for optical device using thin film filter in optical telecommunication network)

  • 김명진;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.306-311
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광전송시스템에서 파장분할다중화 광소자로 사용되는 박막필터형 광소자의 특성 분석 및 평가를 위해 입력광원을 모델링 하였으며 광경로에 대해 광선추적법을 사용하여 전산모의 한 광특성을 실험과 비교, 분석하였다. 그 결과 입력광원에 대한 cell 방식의 모델링이 결합효율의 정확도 및 가우시안 강도분포에 접근성을 볼 때 마이크로 옵틱스형 광소자 분석함에 있어 적합함을 알 수 있다. 박막필터형 광소자에 대한 최적 전산모의 결과 광섬유와 GRIN 렌즈 사이 거리가 0.24mm이며 GRIN 렌즈와 박막필터 사이 거리가 0.25mm일 때 최대 결합효율은 -0.11 ㏈이었으며 동일한 조건에의 실험결과 -0.35 ㏈의 최대 결합효율을 얻었다. 이것은 단심 및 이심페룰, GRIN 렌즈 등과 같은 구성품의 불완전성과 박막필터에 의한 손실을 고려할 때, 전산모의 결과와 매우 일치하는 것으로서 본 연구에서 제안한 입력광원의 모델링을 적용한 전산모의가 박막필터형 광소자의 특성을 예측할 수 있음을 보였다.

반사 타원법과 투과율 분석법을 사용한 반투명 기층 위 매우 약한 광흡수 박막의 두께와 복소굴절률 정밀 결정 (Precise Determination of the Complex Refractive Index and Thickness of a Very Weakly Absorbing Thin Film on a Semi-transparent Substrate Using Reflection Ellipsometry and Transmittance Analysis)

  • 김상열
    • 한국광학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-8
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    • 2024
  • 유리기층에 코팅되어 있는 박막의 광학상수를 정확하게 분석하기 위해, 반투명 기층 위에 다층박막이 코팅되어 있는 시료의 유사 투과타원 상수 표현과 투과율 표현을 구체적으로 제시하였다. 두꺼운 기층에서 일어나는 다중반사로 인한 빛의 세기를 결맞지 않도록 중첩하는 동시에, 반투명 기층의 광흡수 영역에서 기층의 흡수를 정확하게 반영함으로써 다층박막이 코팅된 반투명 기층 시료의 정확한 모델링 분석이 가능하게 하였다. 흡광도가 매우 낮은 파장대역에서 투과율 측정에 기반한 분석과 타원법에 기반한 모델링 분석 방법이 가지는 박막의 소광계수의 차이를 투과율의 민감도와 타원상수의 민감도 분석을 통하여 비교 분석하였다. 투과율 분석법과 반사 타원법을 SiN 박막이 코팅된 유리기층 시료에 적용함으로써 소광계수가 매우 작을 때에도 SiN 박막의 복소굴절률과 두께를 정확하게 결정할 수 있음을 보였다.

졸-겔법에 의한 SiO2-Tio2계 박막의 내후성 (The Weathering Resistance of Sol-Gel Derived Anti-Reflective SiO2-Tio2 Thin Films)

  • 김상문;임용무;황규석
    • 한국안광학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.237-242
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    • 1998
  • $80SiO_2-20TiO_2$(mol%)의 무색투명한 비정질 박막을 현미경용 슬라이드 유리판과 사파이어 위에 tetraethyl orthosilicate와 titanium trichloride의 전구체 용액을 사용하여 스핀코팅방법으로 제조하였다. 코팅 후 $750^{\circ}C$에서 열처리된 박막은 높은 투과율과 낮은 반사율을 보였다. 슬라이드 유리판에 코팅한 $SiO_2-TiO_2$ 박막의 경우에 나트륨이온과 산소 간의 강한 상호작용에 의하여 고온과 높은 습도에서도 안정성이 우수하였다.

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표면 제2고조파 발생을 이용한 색소 Rd6G박막층의 손상 분석 (Detection of Damage of Rd6G Film Using Surface Second-Harmonic Generation)

  • 유대혁;고춘수;임용식;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.272-277
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    • 1994
  • 색소 Rd6G박막층에서의 표면손상을 제2고조파 발생법을 응용하여 분석하였다. 유리기판 위에 스핀코팅 방법으로 Rd6G박막을 만들고 Rd6G의 강한 흡수선 근방의 Q-switched Nd:YAG 레이저의 제2고조파(532nm)를 입사시켜 손상영역을 만들었다. 여기에 기저빔 $(1.06\mu\textrm{m})$을 입사시켰을 때 손상부분에서 표면 제2고조파 신호의 세기가 감소함을 이용하여 손상부분의 모양과 범위를 측정하였다. 이 결과는 광학현미경으로 직접 관찰한 결과와 일치하였다.

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Accurate Measurement of THz Dielectric Constant Using Metamaterials on a Quartz Substrate

  • Park, Sae June;Ahn, Yeong Hwan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권6호
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    • pp.637-641
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    • 2017
  • We present dielectric constant measurements of thin films using THz metamaterials fabricated on a quartz substrate. The resonance shifts of the metamaterials exhibit saturation behavior with increasing film thickness. The saturation frequency shift varies with the real part of the dielectric constant, from which the numerical expression for the particular metamaterial design was extracted. We first performed finite-difference time-domain simulations to find an explicit relationship between the saturated frequency shift and the dielectric constant of a thin film, which was confirmed by the experimental results from conventional techniques. In particular, the quartz substrate enables us to determine their values more accurately, because of its low substrate index. As a result, we extracted the dielectric constants of various films whose values have not been addressed previously without precise control of the film thickness.

Fabrication of multicolor photochromic thin film

  • Kang, Bonghoon
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제13권spc2호
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    • pp.373-376
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    • 2012
  • Thin films of Ag-SiO2-TiO2 composite oxides with SiO2/TiO2 of 20/80 molar compositions were prepared by the sol-gel method, using tetraethylorthosilicate (TEOS) and titanium isopropoxide (TIP) as precursors. Ag-SiO2-TiO2 films coated on commercial glass substrates have successfully been synthesized using sol-gel method. The Ag-SiO2-TiO2 film with 0.5% Ag-added concentration and 20 mol% SiO2-mixture gives optimal results on crystalline structure, optical property, surface area, and photochromic property. Absorption near the wavelength of the incident light decreased gradually. The reversibility of the two-photon writing process in Ag-SiO2-TiO2 film is clearly seen.

Effect of Ni Interlayer on the Methanol Gas Sensitivity of ITO Thin Films

  • Lee, Y.J.;Huh, S.B.;Lee, H.M.;Shin, C.H.;Jeong, C.W.;Chae, J.H.;Kim, Y.S.;Kim, Daeil
    • 열처리공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.245-248
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    • 2010
  • Sn doped $In_2O_3$ (ITO) and ITO/Ni/ITO (INI) multilayer films were deposited on the glass substrates with a reactive magnetron sputtering system without intentional substrate heating and then the influence of the Ni interlayer on the methanol gas sensitivity of ITO and INI film sensors were investigated. Although both ITO and INI film sensors have the same thickness of 100 nm, INI sensors have a sandwich structure of ITO 50 nm/Ni 5 nm/ITO 45 nm. The changes in the gas sensitivity of the film sensors caused by methanol gas ranging from 100 to 1000 ppm were measured. It is observed that the INI film sensors show the higher sensitivity than that of the ITO single layer sensors. Finally, it can be concluded that the INI film sensor have the potential to be used as improved methanol gas sensors.

광학 박막을 채용한 CMOS 이미지 센서 픽셀의 수광 효율 (Enhancement of Light Guiding Efficiency in CMOS Image Sensor by Introducing an Optical Thin Film)

  • 강명훈;고은미;이제원;조관식
    • 한국광학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.57-60
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    • 2009
  • CMOS 이미지 센서의 수광 효율을 높이기 위해서 픽셀의 광 통로 벽에 광학 박막의 도입을 제안하고자 한다. Essential Macleod를 이용하여 시뮬레이션해 본 결과, 전반사가 일어나는 범위가 현저히 증가하였다. 특히 공기 박막을 도입할 경우에, 그 효과가 가장 현저하여, 광 통로 벽에서의 전반사 임계각이 50도로까지 확대되었다.