Fabrikasjon av ultra tynn farge filmer med svært absorberende Media med skrå vinkel avsetning

Engineering

Your institution must subscribe to JoVE's Engineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Vi presenterer en detaljert metode for fabrikasjon ultratynne filmrull med bedre egenskaper for optisk belegg. Skrå vinkel deponering teknikken bruker et elektron strålen fordamperen gir forbedret farge tunability og renhet. Fabrikkert filmer Ge og Au på Si underlag ble analysert av refleksjon målinger og informasjon fargekonvertering.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Ultratynne filmstrukturer har vært studert for bruk som optisk belegg, men ytelsen og fabrikasjon utfordringer forbli.  Vi presenterer en avansert metode for fabrikasjon ultratynne filmrull med bedre egenskaper. Foreslåtte prosessen tar flere fabrikasjon problemer, inkludert stort område behandling. Spesielt beskriver protokollen en prosess for fabrikasjon ultratynne filmrull bruker et elektron strålen fordamperen til skrå vinkel deponering av germanium (Ge) og gull (Au) på silikon (Si) underlag.  Filmen porøsitet produsert av skrå vinkel avsetning induserer endringer i den ultra-spinkle filmen. Graden av fargeendring avhenger av faktorer som deponering vinkel og film tykkelse. Fremstille prøver av ultra tynn farge filmene viste forbedret farge tunability og farge renhet. I tillegg var den målte refleksjon av fabrikkerte prøvene konverteres til kromatisk verdier og analysert i form av farger. Vår ultra-spinkle film fabrikere metoden forventes å bli brukt for ultra-spinkle film programmer som fleksibel farge elektroder, tynnfilm-solceller og optiske filtre. Prosessen utviklet her for å analysere fargen fabrikkerte prøvene er også generelt nyttig for studerer ulike farge strukturer.

Introduction

Generelt, er ytelsen til tynn-film optisk belegg basert på typen optiske forstyrrelser de produserer, for eksempel høy refleksjon eller overføring. I dielektrisk tynn-film, kan optiske forstyrrelser fås ved å tilfredsstille forhold som kvartal bølge tykkelse (λ/4n). Forstyrrelser prinsipper har lenge vært brukt i optisk programmer som Fabrys-Perot interferometers og distribuert Bragg reflektorer1,2. De siste årene studerte tynnfilm strukturer ved hjelp av svært absorberende materialer som metall og halvledere har vært mye3,4,5,6. Sterke optiske forstyrrelser kan fås ved tynn-film belegging en absorberende halvledermateriale på en metall film, som gir ikke-triviell faseendringer i reflekterte bølger. Denne typen struktur kan ultra-tynne belegg som er vesentlig tynnere enn dielektrisk tynn-film belegg.

Nylig vi studerte måter å forbedre farge tunability og farge renhet av svært absorberende tynn-film bruker porøsitet7. Ved å kontrollere porøsitet av avsatt filmen, kan den effektive brytningsindeksen i tynn-film mediet endret8. Denne endringen i den effektive brytningsindeksen lar optiske egenskapene forbedres. Basert på denne effekten, designet vi ultratynne filmrull med ulike tykkelser og porosities av beregninger ved hjelp av strenge kombinert bølge analyse (RCWA)9. Vår design presenterer farger med annen film tykkelser på hver porøsitet7.

Vi ansatt en enkel metode, skrå vinkel deponering, kontrollere porøsitet av svært absorberende tynn-film belegg. Skrå vinkel deponering teknikken kombinerer i utgangspunktet en typisk avsetning system, for eksempel et elektron strålen fordamperen eller termisk fordamperen, med en skrå substrat10. Skrå vinkel hendelsen flux oppretter atomic skygge, som produserer områder at damp fluks ikke kan nå direkte11. Skrå vinkel deponering teknikken har vært mye brukt i ulike tynn-film belegging programmer12,13,14.

I dette arbeidet detalj vi prosessene for fabrikasjon ultratynne filmrull av skrå deponering bruker et elektron strålen fordamperen. Også presenteres flere metoder for behandling av store området separat. I tillegg til prosess trinnene, er noen notater som bør tas hensyn til under fabrikasjon prosessen forklart i detalj.

Vi vurderer også prosesser for å måle refleksjon av fabrikkerte prøvene og konvertere dem til fargeinformasjon for analyse, slik at de kan uttrykkes i CIE farge koordinater og RGB verdier15. Videre diskuteres noen problemer å vurdere i fabrikasjon prosessen med ultratynn filmrull.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Advarsel: noen kjemikalier (i.e. bufrede oksid etsematerialer isopropyl alkohol, etc.) i denne protokollen kan være farlig for helsen. Ta kontakt med alle relevante sikkerhetsdatablader før noen eksempel forberedelser finner sted. Bruke riktig personlig verneutstyr (f.eks, labfrakker, vernebriller, hansker, etc.) og engineering kontroller (f.eks våt stasjon, fume hette, etc.) når du håndterer saltoppløsninger og løsemidler.

1. forberedelse av Si underlaget

  1. bruker diamantsliping, kuttet en 4 tommers silikon (Si) wafer i 2 cm x 2 cm store torg. For å lage farget prøver, underlaget er vanligvis kuttet 2 cm x 2 cm, men kan være større, avhengig av prøven abonnenten brukes til skrå vinkel deponering.
  2. For å fjerne innfødt oksid bruker Polytetrafluoroethylene (PTFE) dipper, dypp cleaved Si substrater i bufret oksid etsematerialer (BOE) for 3 s. Advarsel: Vær ha passende beskyttelse av sikkerheten.
  3. Ren cleaved Si substrater i aceton, isopropylalkohol (IPA) og deionisert (DI) vann for 3 s hver.
    1. Bruker PTFE rengjøring jig, sonicate cleaved Si substrater med aceton i ultralydbad for 3 min med en frekvens på 35 kHz.
    2. For å fjerne aceton, skyll cleaved Si substrater med IPA.
    3. Som det siste trinnet av renhold, skyll cleaved Si substrater med DI vann.
  4. For å fjerne fuktighet, tørke ren underlaget med en nitrogen slag pistol mens du holder den med tang.

2. Deponering av Au reflektoren

  1. bruke tang og karbon bånd, fikse renset Si substrater på en flat eksempel holder og Plasser holderen inn i kammeret til elektron strålen fordamperen med Ti og Au kilder.
  2. Evakuere kammeret 1t nå høy vakuum. Base presset av vakuum kammeret skal 4 x 10 -6 Torr.
  3. Innskudd Ti laget som et vedheft lag til en tykkelse på 10 nm med 5-7% av elektron strålen makt kontrollert i manuell modus med en DC spenning på 7,5 kV, som gir en avsetning rate 1 Å / sek
    Merk: Et Cr lag med samme tykkelse, i stedet for en Ti lag, kan settes som vedheft lag.
  4. Innskudd Au laget som en refleksjon laget til en tykkelse på 100 nm med 13-15% av elektron strålen makt kontrollert i manuell modus med en DC spenning på 7,5 kV, som gir en avsetning rate på 2 Å / sek
    Merk: Tykkelsen på Au refleksjon laget kan være større enn 100 nm. Tykkelse på 100 nm settes inn her for å gjøre den refleksjon laget så tynne som mulig samtidig opprettholde den optiske egenskapene av Au.
  5. Etter Au lag deponering, vent kammeret og ta ut prøvene. De må lastes på nytt med tilbøyelig eksempel holderen for skrå vinkel avsetning.

3. Forberedelse av tilbøyelig eksempel holderen til skrå vinkel deponering

Merk: det finnes flere metoder som kan brukes til skrå deponering, slik som de z roterende chuck 16, men dette krever utstyr endring og filmer kan bare settes på en vinkel samtidig. Å effektivt observere fargeendringer produsert av forskjellige deponering vinkler, brukt vi prøve holdere som tilbøyelig prøvene i forskjellige vinkler. For presisjon, kan tilbøyelig eksempel innehaveren gjøres ved hjelp av metall prosessutstyr. Men i dette papiret, vi introdusere en enkel metode som kan følges lett.

  1. Forberede en metallplate laget av en lett bendable metaller som aluminium.
  2. Kuttet metallplaten i tre 2 cm x 5 cm biter.
  3. Fikse metallet brikken på gulvet ved siden av en vinkelmåler, holde den korte siden og bøy metall ønsket deponering vinkelen (dvs. 30 °, 45 ° og 70 °).
  4. Koble bøyde metall brikker til 4 tommers utvalg abonnenten bruker karbon bånd.

4. Skrå vinkel deponering av Ge lag

Merk: I denne delen gjelder skjemadiagrammer i figur 1 prøvene avsatt på tilbøyelig eksempel holdere og porøs Ge filmer, etter skrå vinkel deponering.

  1. Fikse fire Au avsatt prøvene med karbon tape en tilbøyelig eksempel innehaveren i vinkler av 0°, 30°, 45° og 70°, henholdsvis.
  2. Laste Au avsatt prøvene tilbøyelig eksempel holderen for i elektron strålen fordamperen med Ge kilde til skrå vinkel deponering.
  3. Evakuere kammeret 1t nå høy vakuum. Base presset av vakuum kammeret skal 4 x 10 -6 Torr.
  4. Innskudd Ge laget som coloring lag med 6-8% av elektron strålen makt kontrollert i manuell modus med en DC spenning på 7,5 kV, som gir en avsetning rate 1 Å/sek. Deponering tykkelser for Ge laget på fire prøvene er 10 nm, 15 nm, 20 nm og 25 nm, henholdsvis.
    Merk: Deponering tykkelser på 10 nm, 15 nm, 20 nm og 25 nm ble valgt å lette sammenligning av fargeendringene for hver deponering vinkel. En annen vinkel og tykkelse (5-60 nm) kan velges å oppnå en bestemt farge.
  5. Etter Ge lag avsettelse, vent kammeret og ta ut prøvene.

5. Skrå vinkel deponering prosessen for store områder

Merk: Hvis størrelsen på prøven brukt til skrå vinkel deponering er liten, kan det være fabrikasjon av prosessen beskrevet i trinn 4. Men hvis størrelsen på prøve å fremstille er stor, blir det vanskelig å opprettholde filmen ensartethet på grunn av variasjoner i fordampning fluks langs z-aksen 16. Derfor en egen ekstra prosess, trinn 5, er nødvendig for å dikte større prøver og oppnå en jevn farge.

  1. For en 2 tommers wafer, etter deponeringen Au laget på store prøven i trinn 2, fikse Au avsatt store prøven for 45° tilbøyelig eksempel innehaveren.
    Merk: Siden vår tilbøyelig eksempel holderen er utformet for å passe små utvalg, lasting store prøver på alle vinkler (dvs., 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °) oppretter interferens mellom eksempler. Derfor å skrått sette store eksempler på ulike vinkler i én prosess, er det nødvendig å ha en tilbøyelig utvalg som passer for store prøver.
  2. Laste Au avsatt store prøven på tilbøyelig eksempel holderen inn elektron strålen fordamperen med Ge kilde til skrå vinkel deponering.
    Merk: Ved lasting prøven, det andre deponering laget må avsatt i samme retning som den første deponering, så oppmerksom mot lastet prøven. For bekvemmelighet, anbefales det at prøven holderen er lastet inn mot fronten av kammeret.
  3. Evakuere kammeret 1t til nå høy vakuum. Base presset av vakuum kammeret skal 4 x 10 -6 Torr.
  4. Innskudd Ge laget som coloring lag til en avsetning tykkelse på 10 nm, som er halvparten av målet tykkelsen på 20 nm, 6-8% av elektron strålen makt kontrollert i manuell modus med en DC spenning på 7,5 kV, som gir en avsetning rate 1 Å / sek
  5. Etter avsettelsen av det første Ge laget er fullført, vent kammeret og ta ut utvalget, fordi prøven må flyttes og reloaded.
  6. Fikse prøven til tilbøyelig eksempel abonnenten i en posisjon som er opp-ned med hensyn til plasseringen av den første deponering.
  7. Laster inn prøven tilbøyelig eksempel holderen med Ge kilden for slik at abonnenten ansikter i samme retning som den første deponering.
  8. Evakuere kammeret 1t nå høy vakuum. Base presset av vakuum kammeret skal 4 x 10 -6 Torr.
  9. Innskudd Ge laget som coloring lag til en avsetning tykkelse på 10 nm, som er halvparten av målet tykkelsen på 20 nm, 6-8% av elektron strålen makt kontrollert i manuell modus med en DC spenning på 7,5 kV, som gir en avsetning rate 1 Å / sek
  10. Etter Ge lag avsettelse, vent kammeret og ta ut utvalget.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figur 2a viser bilder av 2 cm x 2 cm fabrikkert prøvene. Prøvene ble laget slik at filmene hadde ulike tykkelser (dvs, 10 nm, 15 nm, 20 nm og 25 nm) og ble avsatt i forskjellige vinkler (dvs., 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °). Fargen i avsatt filmer endres avhengig av kombinasjonen av begge dybden av prøvene og deponering vinkelen. Endringene i fargen skyldes endringer i porøsitet av filmen. Avhengig av avsetning vinkelen opprettes tilbøyelig matriser av nano-enkeltkolonner på underlaget, som vist i venstre SEM bilder av figur 2. Fra eksperimentelle resultatene, kan det ses at på høyere deponering vinkler, fargen endres for hver deponering vinkel er mindre uttalt.

Figur 2b viser resultatene av refleksjon målinger av fabrikkerte prøvene. Fargen endres ved en endring i minimum dip av refleksjon. Som vist ved fargeendring i figur 2a, har refleksjon dip skiftet sakte i høyere deponering vinkler. Med hver Ge lagtykkelse endrer refleksjon dip med deponering vinkel. Fargen endres av disse skift i refleksjon dip.

Analysere fabrikkerte prøvene fra en farge perspektiv, må de målte reflectances konverteres til kromatisk verdier. For konvertering til kromatisk verdier, i våre utregninger, funksjonen CIE 1931 standard observatør, mest vanligvis brukte fargetilpasning funksjon, var ansatt13. I beregningen multipliseres målt refleksjon det fargetilpasning funksjon som en spektral strømfordeling. Figur 3a demonstrerer spectral svaret med det fargetilpasning funksjon av den målte refleksjon av prøver med forskjellige deponering vinkler (dvs., 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °) og Ge lagtykkelse på 15 nm. Ved å integrere disse spectral svar, tristimulus verdiene av X, Y og Z, som er de grunnleggende parametrene for å uttrykke fargeinformasjon, kan skaffes. Fargerenhet av en farge er angitt i CIE farge koordinatene, av to avledede parameterne x og y, og de normaliserte verdiene av alle tre tristimulus verdier ved hjelp av følgende formler:

Equation 1

Equation 2
Basert på disse ligninger, viser figur 3b Fargerenhet av prøver med forskjellige deponering vinkler i CIE koordinatsystem.

Figur 4a viser kromatisk verdiene når de er konvertert fra den målte refleksjon i figur 3a i CIE farge koordinatsystem. Til sammenligning var de beregnede resultatene også plottet, som vist av de stiplede linjene. I beregningen, ble effektiv indekser Ge beregnet basert på porosities forventet for hver deponering vinkel7. Deretter ble bruker disse effektiv indeksene, refleksjon verdiene beregnet av strenge kombinert bølge analyse (RCWA)9. Sammenlignet med koordinatsystem CIE, var eksperimentelle resultatene godt matchet til de beregnede resultatene.

Sammenligning av kromatisk verdiene av prøvene, utstilt de prøvene med høye deponering vinkler et bredere kromatisk utvalg. Dette betyr at utvalget av farger uttrykk var bred, med høyere farge renhet. Høyere farge renheten i høyere deponering vinkler tilskrives reduksjon i overflaterefleksjon som følge av høyere porøsitet på grunn av avsettelse i høyere vinkler.

Fargeinformasjonen omregnes til refleksjon kan konverteres til RGB-verdier representerer farger15. Figur 4b viser fargegjengivelse etter konvertering fargeinformasjonen fra den målte refleksjon av prøvene til RGB-verdier. Bildene kan ikke nøyaktig representere de sanne fargene, på grunn av forskjeller i belysning eller andre forhold, men samlet tendens i fargeendring fra prøve utvalg kan sees.

Figur 5 viser bilder av prøvene laget på en 2 tommers wafer, bruke stort område. Når fabrikere en stort utvalg, er avsatt tykkelse avhengig av plasseringen av overflaten. En løsning på dette problemet er å utføre avsetning i to trinn, som beskrevet i trinn 5 i protokollen. Det første laget, med halvparten av ønsket tykkelse, brukes på en positiv deponering vinkel, og andre halvdel er avsatt i en negativ deponering vinkel.  På denne måten av innskudd i positive og negative vinkler, forskjellene i tykkelse kompenserer hverandre, og en ensartet tykkelse kan oppnås.

Våre mål var 20 nm og 40 nm tykkelse i deponering vinkel på 45°, men resultatene viste tykkere innskudd. Dette er fordi kompensert gjennomsnittlige tykkelsen ble dannet i vertikal retning på en posisjon nærmere kilde enn prøve holderen16. Dermed når fabrikere i stor skala ved hjelp av denne metoden, bør det forventes at avsatt filmen blir tykkere enn målet tykkelsen.

Figur 6 viser bilder av fabrikkerte prøvene på ulike visningsvinkler og målt refleksjon i forskjellige hendelsen vinkler. Som vist i bildene, er det liten endring i farge basert på visningsvinkler. Minimum dips målt refleksjon verdiene i forskjellige vinkler var også knapt forskjøvet hendelsen vinkler. I utgangspunktet som disse malinger er mye tynnere enn bølgelengder av det innfallende lyset, er det lite fasen forskjellen skyldes økt vinkel av forekomsten sammenlignet med saken i vanlig forekomst.

Figure 1
Figur 1 : Skjematisk diagrammer av (en) prøvene avsatt på tilbøyelig eksempel holdere og (b) porøse Ge filmer laget av skrå vinkel avsetning. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
class = "xfig" > figur 2: (en) bilder av prøvene fabrikkert i forskjellige deponering vinkler (dvs., 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °) med ulike Ge tykkelse (dvs, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm og 100 nm). Igjen, gråtone tall viser skanne mikroskopi bilder tilsvarer prøvene med Ge tykkelse på 200 nm for å bedre vise morfologi. Skala bar = 100 nm. (b) målt refleksjon spectra for hver Ge tykkelse (dvs, 10 nm, 15 nm, 20 nm og 25 nm) med ulike deponering vinkler (dvs., 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3 : (en) kromatisk svar tristimulus verdier og (b) CIE handlingen med forskjellige deponering vinkler (dvs., 0 °, 30 °, 45 ° og 70 °) på Ge tykkelse på 20 nm. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4 : (en) kromatisk verdier i CIE koordinatene måles refleksjon verdier fabrikkerte prøvene, viser de beregnede resultatene.  (b) fargegjengivelse basert på de målte reflectances fabrikkerte prøvene. Igjen, gråtone tall viser skanne mikroskopi bilder tilsvarer prøvene med Ge tykkelse på 200 nm for å bedre vise morfologi. Skala bar = 100 nm. Dette tallet er gjengitt fra 7 med tillatelse fra Royal Society of Chemistry. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5 : Bilder av fabrikkerte prøver på 2-tommers Wafer med forskjellige Ge tykkelser (en) 20 nm og (b) 40-nm i deponering vinkel på 45 °.

Figure 6
Figur 6 : Bilder med forskjellige vinkler av utsikten fra 5° 60° og målt refleksjon Spectra på skrå vinkler fra 20° til 60° av fabrikkert utvalg (en) Ge tykkelse på en 15 nm i deponering vinkel på 0 °, (b) en Ge tykkelse på en 25 nm på en avsetning en 70° vinkel. Dette tallet er gjengitt fra Y. J. Yoo et al. 7, med tillatelse fra Royal Society of Chemistry.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I konvensjonell tynnfilm belegg i farge3,4,5,6, kan fargen kontrolleres ved å endre forskjellige materialer og justere tykkelsen. Valget av materialer med forskjellige refractive indekser er begrenset for tuning ulike farger. Hvis du vil slappe av denne begrensningen, utnyttet vi skrå vinkel avsetning til tynn-film farge belegg. Avhengig av avsetning vinkelen skygge porøsitet av Ge lag endres av atomic11, som vist i figur 1b. Porøsitet brukt Ge tynn-film forårsaker en endring i effektiv indeksen av Ge lag7. Fase-endring av spre lyset i Ge medium varierer med endring av effektiv indeksen av skrå vinkel avsetning. Resultatet endres fargen med ulike forhold i de synlige bølgelengdene. Spesielt i våre ultratynne filmrull forbedret lav effektiv indeksen i svært skrå deponering vinkel farge renheten med lavere overflaterefleksjon og tunability med en mindre fase-endring.

I vår protokollen er trinn 4 den mest kritiske prosessen for farge. Hvis du skal utføre trinn 4, mener at filmkvalitet er en kritisk faktor i tynnfilm optisk belegg coloration. Filmkvalitet kan endre brytningsindeksen, og påvirker subtilt fargeleggingen. Filmkvalitet avhenger av naturen og betingelser for deponering utstyret. I vårt tilfelle, et elektron strålen fordamperen ble brukt som deponering utstyret, og konstant press og deponering priser ble opprettholdt for å sikre filmen stabilitet. Videre vi målt optisk konstantene i tynne filmer satt under disse konstant forhold, og ved hjelp av de målte optisk konstantene, kunne fargen på tynnfilm spådd og analysert. Å oppnå en ønsket fargen og finjustere fargen ved hjelp av filmen tykkelse, sikre stabilitet i forhold, for eksempel trykk og deponering frekvensen av avsetning utstyret. Spesielt ved annet utstyr må ulike forhold av utstyret være optimalisert for tuning ultratynne filmrull.

Stort område skrå vinkel deponering prosessen, filmen deponering er ikke-uniform på grunn av vertikal forskjellen mellom kilden og underlaget. I elektron strålen fordampningen prosess varierer flux damptetthet i vertikal retning fra kilden. På høy skrå vinkler er det en loddrett prisforskjellen avhengig av plasseringen av underlaget, som forårsaker flux tetthet skal deponeres forskjellig avhengig av overflaten posisjon.

Prosessen i trinn 5 av protokollen ble utviklet for å kompensere for dette. Denne metoden er enkel og lett kan følges uten å endre utstyret. Men som nevnt i delen resultater, prosessen tendens til å resultere i større filmen tykkelse enn målet tykkelsen. En annen stor-området prosessen-metode som kan løse problemet tykkelse er å endre chuck i kammeret hvor prøven er lagt slik at den roterer i z-aksen. Når prøven er lastet på z rotasjonsmidtpunktet, vil sentrum av utvalget alltid være en konstant avstand fra kilden. Derfor, selv med avsetning i positive og negative vinkler, en ensartet tykkelse kan oppnås. Videre bør det bemerkes at skrå vinkel prøven kan endres samtidig vakuum fordi chuck dreibar i z-aksen inne i kammeret.

I konklusjonen, har vi presentert en prosess for fabrikasjon ultratynne filmrull med et elektron strålen fordamperen skrå vinkel deponering. I tillegg vi detaljerte en metode for å konvertere den målte optiske egenskapene av fabrikkerte prøvene til farger og analysert dem i form av farger med CIE koordinatene. Denne prosessen brukes til å måle og analysere fargene fabrikkerte prøvene kan også være nyttig for analyse av diverse andre coloring strukturer. I denne studien ble fargeendringer observert avhengig av tykkelsen av den ultra-spinkle filmen og deponering vinkelen. Våre ultratynne farge strukturer kan bli mye brukt til forskjellige tynn-film søknadene som fleksibel farge elektroder, tynnfilm-solceller og optiske filtre.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne ikke avsløre.

Acknowledgments

Denne forskningen ble støttet av ubemannet kjøretøy avansert Core Technology Research and Development Program gjennom den ubemannet kjøretøy Advanced Research Center (UVARC) finansiert av departementet for vitenskap, IKT og fremtiden planlegging, Sør-Korea ( 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)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Macleod, H. A. Thin-film optical filters. Institute of Physics Publishing. 3, 3rd, (2001).
  2. Baumeister, P. W. Optical Coating Technology. SPIE Press. Bellingham, Washington. (2004).
  3. Kats, M. A., Blanchard, R., Genevet, P., Capasso, F. Nanometre optical coatings based on strong interference effects in highly absorbing media. Nat. Mater. 12, 20-24 (2013).
  4. Kats, M. A., et al. Ultra-thin perfect absorber employing a tunable phase change material. Appl. Phys. Lett. 101, (22), 221101 (2012).
  5. Lee, K. T., Seo, S., Lee, J. Y., Guo, L. J. Strong resonance effect in a lossy medium-based Optical Cavity for angle robust spectrum filters. Adv. Mater. 26, (36), 6324-6328 (2014).
  6. Song, H., et al. Nanocavity enhancement for ultra-thin film optical absorber. Adv. Mater. 26, (17), 2737-2743 (2014).
  7. Yoo, Y. J., Lim, J. H., Lee, G. J., Jang, K. I., Song, Y. M. Ultra-thin films with highly absorbent porous media fine-tunable for coloration and enhanced color purity. Nanoscale. 9, (9), 2986-2991 (2017).
  8. Garahan, A., Pilon, L., Yin, J., Saxena, I. Effective optical properties of absorbing nanoporous and nanocomposite thin films. J. Appl. Phys. 101, (1), 014320 (2007).
  9. Moharam, M. G. Coupled-wave analysis of two-dimensional dielectric gratings. Proc. SPIE. 883, 8-11 (1988).
  10. Robbie, K., Sit, J. C., Brett, M. J. Advanced techniques for glancing angle deposition. J. Vac. Sci. Technol. B. 16, (3), 1115-1122 (1998).
  11. Hawkeye, M. M., Brett, M. J. Glancing angle deposition: Fabrication, properties, and applications of micro- and nanostructured thin films. J. Vac. Sci. Technol. A. 25, (5), 1317-1335 (2007).
  12. Jang, S. J., Song, Y. M., Yu, J. S., Yeo, C. I., Lee, Y. T. Antireflective properties of porous Si nanocolumnar structures with graded refractive index layers. Opt. Lett. 36, (2), 253-255 (2011).
  13. Jang, S. J., Song, Y. M., Yeo, C. I., Park, C. Y., Lee, Y. T. Highly tolerant a-Si distributed Bragg reflector fabricated by oblique angle deposition. Opt. Mater. Exp. 1, (3), 451-457 (2011).
  14. Harris, K. D., Popta, A. C. V., Sit, J. C., Broer, D. J., Brett, M. J. A Birefringent and Transparent Electrical Conductor. Adv. Funct. Mater. 18, (15), 2147-2153 (2008).
  15. Fairman, H. S., Brill, M. H., Hemmendinger, H. How the CIE 1931 color-matching functions were derived from Wright-Guild data. Color Research & Application. 22, (1), 11-23 (1997).
  16. Oliver, J. B., et al. Electron-beam–deposited distributed polarization rotator for high-power laser applications. Opt. Exp. 22, (20), 23883-23896 (2014).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics