초록
특정 광 파장 영역대역에서 광 반사율을 갖는 다층 박막을 DC펄스 스퍼터링 공정으로 제작하기 위하여 공정변수가 다층 박막의 광학 특성에 미치는 영향이 연구되었다. 다층 박막 필름을 제작하기위한 시뮬레이션이 이루어졌으며, DC펄스 스퍼터링 공정을 이용한 저 굴절률의 $SiO_2$와 고 굴절률의 $TiO_2$ 박막의 광학 특성에 미치는 공정 변수 파라미터가 연구되었다. DC펄스 스퍼터링 파워 2kW, 아르곤 가스 200sccm(standard cubic centimeter per minute)기준조건에서 산소가스 비율 12% 범위에서 제작한 $SiO_2$박막은 굴절률 1.46이었고 산소가스 1% 비율에서 제작한 $TiO_2$박막은 굴절률 2.27이었다. 이들 박막으로 구성된 고 굴절률 박막/저 굴절률 박막/고 굴절률 박막의 3층 다층 박막 구조의 광학설계 시뮬레이션 결과와 측정된 광 반사율 특성결과는 파장 대역에 걸쳐 유사한 경향이 있는 것으로 측정되었다. 근적외선 780nm에서 1200nm파장 대역 영역에서 광 반사율 45%이상의 성능을 갖는 다층 박막 필름을 제작할 수 있었고 근적외선 차단 기능 박막으로 사용될 것으로 기대된다.
The process parameters of DC pulsed sputtering to produce a multi-layer thin film with light reflectance at a specific wavelength region were studied. The optical simulation of multi-layer thin films of the silicon dioxide ($SiO_2$) films with a low refractive index and the titanium dioxide ($TiO_2$) films with a high refractive index was done. Under a DC pulsed sputtering power of 2kW and 200 sccm(standard cubic centimeter per minute) argon gas, the silicon dioxide films with a refractive index of 1.46 in the range of oxygen gas ratios of 12% and a titanium dioxide film with a refractive index of 2.27 in the range of oxygen gas ratios of 1% were produced. The multi-layer structure of high refractive index/low refractive index/high refractive index was designed and fabricated. The characteristics of the fabricated multi-layer thin film structure showed a reflectance of more than 45% in the range, 780 to 1200nm. This multi-layer structure is expected to be used to block the near infrared wavelength light.
