Abstract
TiO$_2$ thin films have been grown by MOCVD. Envelope methods are applied to the analysis of the transmission spectra to obtain the optical constants such as refractive indices and extinction coefficients for the TiO$_2$ thin films. The envelope methods are proved to be accurate by simulating the transmission spectra. TiO$_2$ thin films start to crystallize at 35$0^{\circ}C$ and then crystallize fully into anatase phase at foot or higher temperatures. Activation energies are obtained by plotting the deposition rate with varying the substrate temperature. It is 17.8 kcal/mol for the reaction limited regions. The refractive infer and the extinction coefficient of the TiO$_2$ thin film at λ=632.8 nm increases from 2.19 to 2.32 and decreases from 0.021 to 0.007, respectively, as the substrate temperature increases from 400 to $600^{\circ}C$.
MOCVD 법을 이용하여 TiO$_2$ 박막을 제작하여, 투과곡선을 비교적 간단하게 분석할 수 있는 포락선방법을 사용하여 기판온도에 따른 TiO$_2$ 박막의 굴절률, 소광계수 등의 광학적 상수들을 구하였다. 투과곡선의 모사를 실시하여 포락선방법으로 구한 값들이 매우 신뢰도가 높음을 입증하였다. TiO$_2$ 박막은 35$0^{\circ}C$ 에서 부터 결정화가 되기 시작하여, 40$0^{\circ}C$ 이상에서 tetragonal structure 를 갖는 anatase 상으로 완전히 결정화됨을 알 수 있다. 기판온도에 따른 증착률을 Arrhenius plot 하여 구한 활성화에너지는 reaction limited 단계에서 17.8 kcal/mol 이었다. 포락선방법을 이용하여 구한 TiO$_2$ 박막의 굴절률 (λ=632.8 nm) 은 기판온도가 40$0^{\circ}C$ 에서 $600^{\circ}C$ 로 증가함에 따라 2.19 에서 2.32 로 증가하는 추세를 나타내었고, 소광계수는 0.021 에서 0.007로 감소하는 경향을 나타내었다.