기울기 각도 증 착을 사용 하 여 미디어를 흡수 하는 높은 가진 매우 얇은 필름의 제조

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Summary

우리 광학 코팅을 위한 향상 된 특성을 가진 매우 얇은 컬러 필름 날조를 위한 자세한 방법 제시. 전자 빔 증발 기를 사용 하 여 기울기 각도 증 착 기술 향상 된 색상 tunability 고 순도 수 있습니다. Si 기판에 Ge 및 Au의 조작된 영화 반사율 측정 및 색상 정보 변환에 의해 분석 되었다.

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Yoo, Y. J., Lee, G. J., Jang, K. I., Song, Y. M. Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition. J. Vis. Exp. (126), e56383, doi:10.3791/56383 (2017).

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Abstract

초 박막 구조 연구 광범위 하 게 사용 하기 위해 광학 코팅으로 하지만 성능 및 제조도 전에 남아 있다.  우리는 향상 된 특성을 가진 매우 얇은 컬러 필름 날조를 위한 고급 방법 제시. 제안 된 프로세스 큰 지역 처리 등 여러 제조 문제를 해결 합니다. 특히, 프로토콜 초박형 컬러 필름 전자 빔 증발 기를 사용 하 여 기울기 각도의 게르 마 늄 (Ge)과 금 (Au) 실리콘 (Si) 기판에 증 착에 대 한 조작에 대 한 프로세스를 설명 합니다.  기울기 각도 증 착으로 제작한 영화 다공성 초박형 필름에 색깔 변화를 유도 합니다. 색상 변경의 학위 증 착 각도 필름 두께 등의 요인에 따라 달라 집니다. 향상 된 색상 tunability 및 색상 순도 초박형 컬러 필름의 샘플을 조작. 또한, 조작된 샘플의 측정 된 반사율 반음계 값으로 변환 되었고 색상 측면에서 분석. 조작 방법은 우리의 초 박막 유연한 색상 전극, 박막 태양 전지, 광학 필터 등 다양 한 초 박막 응용 프로그램에 사용할 예정 이다. 또한, 여기 조작된 샘플의 색상 분석에 대 한 개발 과정은 광범위 하 게 다양 한 색상 구조를 공부 하 고 유용 합니다.

Introduction

일반적으로, 박막 광학 코팅의 성능은 광학 간섭 그들은 생산 하는 높은 반사 또는 전송 등의 유형을 기반으로 합니다. 영화-유 전체 박막, 광학 간섭 분기 웨이브 두께 (λ/4n) 같은 조건을 만족 하면 얻을 수 있습니다. 간섭 원리 오래 Fabry 페로 interferometers 분산 된 브래그 반사 경1,2등 다양 한 광학 응용 프로그램에 사용 되었습니다. 최근 몇 년 동안, 박막 구조 금속 및 반도체 등 매우 흡수 성 재료를 사용 하 여 널리 되었습니다 공부3,4,,56. 강력한 광학 간섭 박막 코팅 반사 파도에 특수 위상 변화를 생산 하 고 금속 필름에 흡수 성 반도체 재료에 의해 얻어질 수 있다. 이 유형의 구조는 유 전체 박막 코팅 보다 상당히 얇은 울트라 얇은 코팅을 수 있습니다.

최근에, 우리는 색상과 tunability 및 색상 순도 높게 흡수 성 얇은 필름의 개선 방법을 공부 다공성7를 사용 하 여. 예금 된 영화의 다공성을 제어 하 여 얇은 필름 매체의 효과적인 굴절률 변경된8될 수 있습니다. 효과적인 굴절률이이 변화에는 광학 특성을을 향상 시킬 수 있습니다. 이 효과에 따라, 우리 엄격한 결합 된 파 분석 (RCWA)9를 사용 하 여 계산에 의해 다른 두께와 porosities 울트라 얇은 컬러 필름 설계 되었습니다. 우리의 디자인 각 다공성7다른 필름 두께와 색상을 제공합니다.

우리는 간단한 방법, 기울기 각도 증 착, 높게 흡수 성 박막 코팅의 다공성을 제어 하 고용. 기울기 각도 증 착 기술을 기본적으로 기울이면된 기판10전자 빔 증발 기 또는 열 증발 기, 전형적인 증 착 시스템을 결합합니다. 사건 속의 기울기 각도 증기 유량에 도달할 수 없습니다 직접11영역 생성 원자 섀도잉 만듭니다. 기울기 각도 증 착 기술은 다양 한 박막 코팅 응용 프로그램12,13,14에서 널리 사용 되었습니다.

이 작품에서는, 우리는 전자 빔 증발 기를 사용 하 여 경사 증 착 하 여 초박형 컬러 필름 날조를 위한 프로세스 선발. 또한, 큰 지역 처리를 위한 추가 방법은 별도로 제공 됩니다. 프로세스 단계에 뿐만 아니라 제작 과정에 반영 해야 하는 몇 가지 메모 자세히 설명 합니다.

우리 또한 CIE 색 좌표와 RGB 값15에 표현 될 수 있도록 조작된 샘플의 반사율을 측정 하 고 분석에 대 한 색상 정보로 변환 하기 위한 프로세스를 검토 합니다. 또한, 초박형 컬러 필름 제조 과정에서 고려해 야 할 몇 가지 문제도 설명 합니다.

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Protocol

주의: 일부 화학 물질 (, 버퍼링 된 산화 현상, 이소프로필 알코올, )에 사용이 프로토콜은 건강에 위험할 수 있다. 어떤 샘플 준비 발생 하기 전에 모든 관련 물질 안전 데이터 시트를 참조 하십시오. 적절 한 개인 보호 장비 (예를 들어, 실험실 코트, 안전 안경, 장갑, ) 활용 및 컨트롤 (예를 들어, 젖은 역, 퓸 후드, 등) 엔지니어링 etchants 및 용 매를 처리할 때.

1. Si 기판의 준비

  1. 사각형 크기 2 cm x 2 cm로 4 인치 실리콘 (Si) 웨이퍼를 컷 다이아몬드 커터를 사용 하 여. 컬러 샘플을 기판은 일반적으로 잘라 2 cm x 2 cm, 하지만 기울기 각도 증 착에 사용 되는 샘플 홀더의 크기에 따라 클 수 있습니다.
  2. 소계 (PTFE) 국자를 사용 하 여 네이티브 산화물 제거, 찍어 버퍼링 된 산화 현상 (비오이)에 쪼개진된 Si 기판 3 s. 주의 대 한: 안전에 대 한 적절 한 보호를 착용 하십시오.
  3. 아세톤, 이소프로필 알코올 (IPA), 및 3에 대 한 이온된 (DI) 수에 순차적으로 쪼개진된 Si 기판 청소 각 s.
    1. PTFE를 사용 하 여 3 분 35 kHz의 주파수에 대 한 초음파 목욕에서 아세톤으로 쪼개진된 Si 기판 sonicate 지 그, 청소.
    2. 아세톤을 제거 씻어 IPA로 쪼개진된 Si 기판.
    3. 청소의 마지막 단계로, 쪼개진된 Si 기판 디 물으로 린스.
  4. 습기 제거를 건조 집게. 그것을 잡고 있는 동안 질소 타격 총으로 깨끗 한 기판

2. Au 반사판의

  1. 집게, 탄소 테이프를 사용 하 여 평면 샘플 홀더에 청소 Si 기판 수정 하 고 소유자 Ti 및 Au 소스와 전자 빔 증발 기의 방.
  2. 높은 진공 도달 1 h는 챔버 철수. 진공 챔버의 기본 압력 4 x 10 -6 Torr 이어야 합니다.
  3. 예금 10의 두께 접착 층으로 Ti 레이어 nm 전자의 5-7%와 7.5의 DC 전압에 수동 모드에서 제어 하는 파워 빔 1의 증 착 속도 주는 kV Å / 초.
    참고: Ti 레이어 대신 동일한 두께의 Cr 층 접착 층으로 입금 하실 수 있습니다.
  4. 보증금 100의 두께를 반사 층으로 Au 레이어 nm 전자의 13-15%와 7.5의 DC 전압에 수동 모드에서 제어 하는 파워 빔 kV, 2의 증 착 속도 주는 Å / 초.
    참고: Au 반사 층의 두께 100 보다 클 수 있습니다 nm. 두께 100 nm Au의 광학 특성을 유지 하면서 최대한 얇은 반사 레이어를 만들기 위해 여기 입금 됩니다.
  5. Au 후 레이어 증 착 챔버를 환기 하 고 샘플을 꺼내. 그들은 기울기 각도 증 착에 대 한 경사 샘플 홀더와 함께 다시 로드 해야 합니다.

3. 기울기 각도 증 착에 대 한 경사 샘플 홀더의 준비

참고: z 축 회전 척 16, 같은 경사 증 착에 사용할 수 있는 여러 가지 방법이 있습니다 하지만이 필요 합니다 장비 수정 및 영화 수만 수 입금 한 각도에서 한 번에. 효율적으로 다른 증 착 각도 의해 생성 하는 색상에서, 우리는 다른 각도에서 샘플을 경사 샘플 홀더 사용. 정밀, 경사 샘플 홀더 금속 가공 장비를 사용 하 여 할 수 있다. 그러나,이 문서에서는 쉽게 따라 할 수 있는 간단한 방법을 소개.

  1. 알루미늄 등 쉽게 구부릴 수 있는 금속 금속 접시 준비.
  2. 금속판 3 2 cm x 5 cm 조각으로 잘라.
  3. 각도기와 함께 바닥에 금속 조각을 수정 하 고 짧은 쪽을 잡고 원하는 증 착 각도 (, 30 °, 45 °와 70 °)에 금속을 구 부.
  4. 탄소 테이프를 사용 하 여 4 인치 시료 홀더를 구부러진된 금속 조각 연결.

4. 기울기 각도 증 착 층의 Ge

참고:이 섹션에서 참조 다음 경사 경사 샘플 홀더, 및 다공성 Ge 영화에 샘플의 그림 1 도식 다이어그램 증 착 각도.

  1. 각각 0 °, 30 °, 45 °와 70 °의 각도로 경사 샘플 홀더 탄소 테이프와 4 개의 Au 입금 샘플 수정.
  2. 기울기 각도 증 착에 대 한 Ge 소스와 전자 빔 증발에 경사 샘플 홀더에 Au 입금 샘플 로드.
  3. 높은 진공 도달 1 h는 챔버 철수. 진공 챔버의 기본 압력 4 x 10 -6 Torr 이어야 합니다.
  4. 7.5의 DC 전압에 수동 모드에서 제어 하는 전자 빔 전력의 6-8% 착 색 층으로 Ge 레이어 예금 1의 증 착 속도 주는 kV Å/초. 4 개 샘플에 Ge 층의 증 착 두께 10 nm, 15 nm, 20 nm, 그리고 25 nm, 각각.
    참고: 증 착 두께 10 nm, 15 nm, 20 nm, 그리고 25 nm의 각 증 착 각도 대 한 색상 변화 비교를 촉진 하기 위하여 선정 되었다. 다른 각도 및 두께 (5-60 nm) 특정 색상을 달성 하기 위해 선택 될 수 있다.
  5. Ge 후 레이어 증 착 챔버를 환기 하 고 샘플을 꺼내.

5. 넓은 영역에 대 한 기울기 각도 증 착 프로세스

참고: 기울기 각도 증 착에 사용 하는 샘플의 크기가 작은 경우에, 그것은 4 단계에 자세히 설명 하는 프로세스에 의해 날조 될 수 있다. 그러나, 가공 될 샘플의 크기가 큰 경우 z 축 16 따라 증발 유동적에서 변화 때문에 필름 균일성을 유지 하기가 어려워집니다. 따라서, 별도 추가 과정, 단계 5, 큰 샘플을 조작 하 고 균일 한 색상을 달성 하는 데 필요한.

  1. 는 2 인치 웨이퍼, 2 단계에서 큰 샘플에 Au 레이어를 입금 후 45 ° 경사 샘플 홀더를 누구나 입금 큰 샘플 수정.
    참고: 이후 우리의 기울어지는 샘플 홀더 작은 샘플에 맞게 설계 되었습니다, 모든 큰 샘플을 로드 (, 0 °, 30 °, 45 °와 70 °) 각도 만들어집니다 샘플 사이의 간섭. 따라서, 비스듬히 한 과정에서 다양 한 각도에서 대형 샘플 입금, 그것은 대형 샘플에 적합 한 경사 샘플 홀더 필요.
  2. 기울기 각도 증 착에 대 한 Ge 소스와 전자 빔 증발에 경사 샘플 홀더에 Au 입금 큰 샘플 로드.
    참고: 샘플을 로드할 때 두 번째 증 착 층 되어야 합니다 그래서 로드 샘플의 방향을 참고 첫 번째 증 착과 같은 방향으로 입금. 편의 위해, 것이 좋습니다 샘플 홀더는 상공 회의소의 전면에 직면 로드.
  3. 철수를 1 h는 챔버 높은 진공에 도달 합니다. 진공 챔버의 기본 압력 4 x 10 -6 Torr 이어야 합니다.
  4. 10의 증 착 두께를 색칠 레이어로 Ge 레이어를 입금 nm, 20의 대상 두께의 절반 nm, 7.5의 DC 전압에 수동 모드에서 제어 하는 전자 빔 전력의 6-8 %1의 증 착 속도 주는 kV Å / 초
  5. 끝나면 첫 번째 Ge 층의 증 착 챔버 환기와 샘플 위치를 변경 하 고 다시 로드 하기 때문에 샘플을 꺼내.
  6. 첫 번째 증 착의 위치에 관하여 거꾸로 되는 위치에 경사 샘플 홀더를 샘플 수정.
  7. 홀더 첫 번째 증 착과 같은 방향으로 얼굴에 Ge 소스와 경사 샘플 홀더 샘플 로드.
  8. 높은 진공 도달 1 h는 챔버 철수. 진공 챔버의 기본 압력 4 x 10 -6 Torr 이어야 합니다.
  9. 10의 증 착 두께를 색칠 레이어로 Ge 레이어를 입금 nm, 20의 대상 두께의 절반 nm, 7.5의 DC 전압에 수동 모드에서 제어 하는 전자 빔 전력의 6-8 %1의 증 착 속도 주는 kV Å / 초
  10. Ge 후 레이어 증 착 챔버를 환기 하 고 샘플을 꺼내.

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Representative Results

그림 2a 는 2 cm x 2 cm 조작 샘플의 이미지를 보여줍니다. 샘플 영화 했다 다른 두께 조작 했다 (, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 그리고 25 nm)와 (, 0 °, 30 °, 45 °와 70 °) 다른 각도에서 예금 되었다. 색 두 샘플 및 증 착 각도의 두께의 조합에 따라 입금된 영화 변경입니다. 색상에서 변화는 영화의 다공성에 변화에서 유래한 다. 증 착 각도 따라 그림 2의 왼쪽된 SEM 이미지와 같이 경사 배열의 개별 나노 열 기판에 생성 됩니다. 실험 결과에서 높은 증 착 각도로 각 증 착 각도 대 한 색상 변화는 덜 발음 볼 수 있습니다.

그림 2b 조작된 샘플의 반사율 측정의 결과 보여 줍니다. 색상 최소 dip 반사율의 변화에 의해 변경 됩니다. 그림 2a에서 색깔 변화에 의해 같이 반사 딥 높은 증 착 각도로 천천히 이동 했다. 각 Ge 레이어 두께와 반사 딥 증 착 각도를 변경합니다. 색 반사 딥의 이러한 변화에 의해 변경 됩니다.

색상 관점에서 조작된 샘플을 분석, 측정된 reflectances 색채 값으로 변환 해야 합니다. 우리의 계산, CIE 1931 표준 관찰자 함수에에서 반음계 값 변환에 대 한 가장 일반적으로 사용 하는 함수 일치 하는 색상, 고용된13. 계산, 측정 된 반사율 스펙트럼 전력 분배 기능을 일치 하는 색상 곱합니다. 그림 3a 와 다른 증 착 각도 (, 0 °, 30 °, 45 °와 70 °)와 샘플의 측정된 반사율과 15의 Ge 레이어 두께의 함수를 일치 하는 색상 스펙트럼 응답을 보여줍니다 nm. 통합이 스펙트럼 응답, tristimulus 가치 X, Y, 및 Z, 색상 정보를 표현 하기 위한 기본 매개 변수를 얻을 수 있습니다. CIE 색 좌표에서 색의 색도 두 개의 파생된 매개 변수로 지정 된 x 및 y 다음과 같은 방정식을 사용 하 여 모든 3 tristimulus 값의 정규화 된 값:

Equation 1

Equation 2
이 방정식을 바탕으로, 그림 3b CIE 좌표 시스템에서 다른 증 착 각 샘플의 색도 보여줍니다.

그림 4a CIE 색 좌표 시스템에 그림 3a 에서 측정 된 반사율에서 변환 된 후 색채 값을 보여 줍니다. 비교를 위해, 계산 된 결과 했다 또한 플롯, 파선으로 표시 된 것 처럼. 계산, Ge의 효과적인 인덱스 porosities 각 증 착 각도7에 대 한 예상에 따라 계산 했다. 그런 다음 이러한 효과적인 인덱스를 사용 하 여, 반사율 값 엄격한 결합 된 파 분석 (RCWA)9계산 했다. CIE 좌표 시스템을 사용 하 여 비교, 실험 결과 계산된 결과 잘 일치 했다.

샘플의 색채 값의 범위를 비교, 높은 증 착 각도와 그 샘플 넓은 색채 범위를 전시. 즉, 색상 표현의 범위 넓은, 높은 색 순도 했다. 높은 증 착 각도에서 더 높은 색 순도 높은 각도에서 증 착으로 인해 높은 다공성에서 발생 하는 표면 반사 감소에 기인 된다.

고 반사율에서 변환 된 색상 정보를 나타내는 색상15RGB 값으로 변환할 수 있습니다. 그림 4b 색상 정보 샘플의 측정 된 반사율에서 RGB 값으로 변환한 후 색상 표현을 보여 줍니다. 사진 진정한 샘플 색상 조명 또는 다른 조건에 차이 정확 하 게 대표 하지 않을 수 있습니다 하지만 샘플 예제에서 색상 변경에 전반적인 추세를 볼 수 있다.

그림 5 는 큰 지역 과정을 사용 하 여 2 인치 웨이퍼에 날조 하는 샘플의 이미지를 보여준다. 큰 샘플을 조작, 예금 된 두께의 표면 위치에 따라 다릅니다. 이 문제를 해결 프로토콜의 5 단계에서 설명한 대로 두 단계에서 증 착을 수행 하는 것입니다. 원하는 두께의 반으로 첫 번째 레이어, 긍정적인 증 착 각도에 예치 하 고 두 번째 절반 부정적인 증 착 각도에 입금 됩니다.  이 방법에서는, 긍정적이 고 부정적인 각도에서 입금 하 여 두께에서 차이, 보상 하 고 균일 한 두께 얻을 수 있습니다.

그러나 우리의 목표 있었다 20 nm와 45 °,,의 증 착 각도에 40 nm 두께 결과 나타났다 두꺼운 예금. 이 때문에 보상된 평균 두께 샘플 홀더16보다 원본에 가까운 위치에 수직 방향으로 형성 되었다. 따라서 때이 방법을 사용 하 여 큰 규모로 꾸며, 그것 예상 되어야 한다 예금 된 영화 대상 두께 보다 두꺼운 될 것입니다.

그림 6 다른 시야각에 조작된 샘플 및 다른 사건 각 측정된 반사율의 이미지를 묘사. 이미지 같이 시야각에 따라 색에 약간의 변화가입니다. 다른 각도에서 측정 된 반사율 값의 최소 딥도 거의 입사 각도 의해 이동 되었다. 기본적으로, 이러한 코팅은 입사 광선의 파장 보다 훨씬 얇은, 증가 부각의 각 정상적인 부각의 경우와 비교에서 발생 하는 작은 위상 차이가 있다.

Figure 1
그림 1 : ()의 도식 다이어그램 샘플 경사 샘플 홀더, 및 (b) 다공성 Ge 영화에 기울기 각도 증 착에 의해 만들어집니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
클래스 = "xfig" > 그림 2:: () 다른 Ge 두께가 다른 증 착 각도 (, 0 °, 30 °, 45 °와 70 °)에서 조작 하는 샘플의 이미지 (, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm, 그리고 100 nm). 왼쪽, 회색-규모 수치 200의 Ge 두께와 샘플에 해당 하는 현미경 이미지 스캔 표시 형태를 보여주는 더 나은 nm. 눈금 막대 = 100 nm. (b) 측정 각 Ge 두께 대 한 반사율 스펙트럼 (, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 그리고 25 nm) 다른 증 착 각 (, 0 °, 30 °, 45 °와 70 °). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3 : () tristimulus 가치와 (b) 20의 Ge 두께에서 다른 증 착 각도 (, 0 °, 30 °, 45 °와 70 °)와 CIE 플롯 nm의 색채 응답. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4 : 계산된 결과 보여주는 CIE 좌표 조작된 샘플의 측정 된 반사율 값에서 () 색채 값 합니다.  (b) 조작된 샘플의 측정된 reflectances에 따라 색상 표현. 왼쪽, 회색-규모 수치 200의 Ge 두께와 샘플에 해당 하는 현미경 이미지 스캔 표시 형태를 보여주는 더 나은 nm. 눈금 막대 = 100 nm. 이 수치는 화학의 왕 사회 허가 7에서 재현 되었습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5 : 다른 Ge () 20 nm와 45 °의 각도로 증 착 (b) 40 nm의 두께와 2 인치 웨이퍼에 날조 샘플의 이미지.

Figure 6
그림 6 : 5 ° ~ 60 °와 20 °에 60 °의 경사 각도에서 측정 된 반사율 스펙트럼에서에서 보기의 다른 각도와 이미지 조작 샘플 () Ge 두께 15 nm 증 착 각도 0 °, (b) Ge 두께 25 nm 증 착에의 한 gle 70 °의. 이 그림에서 영 제이 유 외. 재현 되었습니다. 7, 허가 화학의 왕 사회.

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Discussion

기존의 박막 코팅 채색3,,45,6, 색상 변경 다른 재료 두께 조정 하 여 제어할 수 있습니다. 다른 굴절율을 가진 물자의 선택은 다양 한 색상을 조정에 대 한 제한. 이 제한 휴식, 우리는 기울기 각도 증 착 박막 컬러 코팅을 악용. 증 착 각도 따라 레이어 원자에 의해 변경 되는 Ge의 다공성은 그림 1b와 같이11, 그림자. Ge 얇은 필름에 적용 하는 다공성 Ge 레이어7의 효과적인 인덱스에 변화를 발생 합니다. Ge 매체에 전파 빛의 위상 변화 기울기 각도 증 착에 의해 효과적인 인덱스의 변화에 따라 다릅니다. 그 결과, 색상 보이는 파장에서 다른 간섭 조건으로 변경합니다. 우리의 매우 얇은 컬러 필름에 (서) 특히 매우 경사 증 착에서 낮은 효과적인 색인 향상 낮은 표면 반사 색 순도 및 작은 단계 변화 tunability.

우리의 프로토콜 4 단계에서는 채색에 대 한 가장 중요 한 과정입니다. 4 단계를 성공적으로 실행 하려면 영화 품질 박막 광학 코팅 착 색에 중요 한 요소 이다 하는 것이 좋습니다. 영화 품질 굴절 인덱스를 변경할 수 있으며 미묘 하 게 채색에 영향을 줍니다. 영화 품질 증 착 장비의 특성에 따라 달라 집니다. 우리의 경우에는 전자 빔 증발 증 착 장비, 사용 되었다 그리고 일정 한 압력 및 증 착 속도 영화 안정성을 보장 하기 위해 유지 되었다. 또한, 예금이 일정 조건 하에서 박막의 광학 상수 측정 및 측정된 광학 상수를 사용 하 여 박막의 색 수 수 예측 분석. 정확한 원하는 색상을 달성 하 고 필름 두께 사용 하 여 색상을 조정 하는 증 착 장비의 압력 및 증 착 속도 같은 조건의 안정성을 확인 합니다. 특히, 다른 장비, 경우 장비의 다양 한 조건 초박형 컬러 필름을 튜닝에 대 한 최적화가 필요 합니다.

큰 영역 기울기 각도 증 착 과정에서 필름 증 착은 균일 하지 않은 소스와 기판의 수직 차이 때문에. 전자 빔 증발 프로세스에서 증기 플럭스 밀도 소스에서 수직 방향에서 변화 한다. 높은 경사 각도에서 자 속 밀도 표면 위치에 따라 다르게 입금을 하면 기판의 위치에 따라 수직 차이가 있다.

프로토콜의 5 단계에 자세히 설명 하는 프로세스는이 대 한 보상을 개발 되었다. 이 방법은 간단 하 고 장비를 수정 하지 않고 쉽게 따라 할 수 있습니다. 그러나, 결과 섹션에서 설명 했 듯이, 과정 대상 두께 보다 큰 필름 두께에 결과 하 경향이 있다. Z 축에 회전 되도록 샘플 로드 되는 위치 상공에 척 수정 하이 두께 문제를 해결할 수 있는 또 다른 큰 지역 가공 방법이입니다. Z 축 회전의 중심에서 샘플 로드 되 면 샘플의 센터 항상 소스에서 일정 한 거리를 유지 됩니다. 따라서, 양수와 음수 각도에서 증 착으로 균일 한 두께 얻을 수 있습니다. 또한, 그것은 샘플의 기울기 각도 척은 챔버 내부에 z 축에서 회전 하기 때문에 진공을 유지 하는 동안 변경 될 수 있습니다 주목 해야한다.

결론적으로, 우리는 초박형 컬러 필름 전자 빔 증발 증 착 기울기 각도 사용 하 여 날조를 위한 과정을 제시 했습니다. 또한, 우리는 조작된 샘플의 측정된 광학 속성 색상 정보로 변환 하는 방법을 상세 하 고 그들의 CIE 좌표와 색상에서 그들을 분석. 이 과정을 측정 하 고 조작된 샘플의 색상을 분석 하는 데 사용 또한 다양 한 다른 착 색 구조 분석에 대 한 유용할 수 있습니다. 이 연구에서 초 박막 및 증 착 각도의 두께 따라 색상에 변화 관찰 되었다. 유연한 컬러 전극, 박막 태양 전지, 광학 필터 등 다양 한 박막 응용 프로그램에 대 한 우리의 매우 얇은 구조를 널리 사용할 수 있습니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

이 연구는 무인 차량 고급 핵심 기술 연구 및 개발 프로그램을 통해는 무인 차량 고급 연구 센터 (UVARC) 부의 과학, ICT와 미래 계획, 한국 (에 의해 지원 되었다 2016M1B3A1A01937575)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 KVE-2004L Korea Vacuum Tech. Ltd. E-beam evaporator system
Cary 500 Varian, USA UV-Vis-NIR spectrophotometer
T1-H-10 Elma Ultrasonic bath
HSD150-03P Misung Scientific Co., Ltd Hot plate
Isopropyl Alcohol (IPA) OCI Company Ltd. Isopropyl Alcohol (IPA)
Buffered Oxide Etch 6:1 Avantor Buffered Oxide Etch 6:1
Acetone OCI Company Ltd. Acetone
4 inch Silicon Wafer Hi-Solar Co., Ltd. 4 inch Silicon Wafer (P-100, 1 - 20 ohm.cm, Single side polished, Thickness: 440 ± 20 μm)
2 inch Silicon Wafer Hi-Solar Co., Ltd. 2 inch Silicon Wafer (P-100, 1 - 20 ohm.cm, Single side polished, Thickness: 440 ± 20 μm)

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References

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