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RF 마그네트론 스퍼터링 방법으로 증착한 TiNx 박막의 광학상수 결정
Determination of Optical Constants of TiNx was Sputtered with RF Magnetron Sputtering Method 원문보기

한국안광학회지 = Journal of Korean Ophthalmic Optics Society, v.12 no.3 = no.28, 2007년, pp.77 - 81  

박명희 (아주대학교 나노.정보융합기술연구소) ,  김상룡 (아주대학교 나노.정보융합기술연구소) ,  이순일 (아주대학교 에너지시스템학부) ,  고근하 (아주대학교 에너지시스템학부)

초록
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금속테의 황색도금물질로 사용되는 티타늄질화물(titanium nitride: $TiN_x$)의 단일박막을 질소가스의 양을 달리 공급 하여 Si(100) 기판위에 초고진공 RF 마그네트론 스퍼터링(ultra high vacuum radio frequency magnetron sputtering) 방법으로 증착하였다. 박막 증착 후 가변입사각분광타원계를 사용하여 1.5-5.0 eV 에너지 영역에서 타원 각 ${\Delta}$와 ${\Psi}$를 측정하였다. 이 측정결과들을 Drude+Lorentz oscillator 분산관계식을 사용하여 최적 맞춤하고, 매개변수들을 구하여 박막의 광학상수인 굴절계수 $n({\lambda})$과 소광계수 $k({\lambda})$를 각각 결정하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

We sputtered $TiN_x$ (titanium nitride) thin films on silicon substrates using ultra high vacuum RF magnetron sputtering method, and measured spectra of ellipsometry angles ${\Delta}$ and ${\Psi}$ in the photon-energy range of 1.5-5.0 eV using a variable angle spectr...

주제어

#티타늄질화물   #광학상수   #가변입사각분광타원계   #Drude+Lorentz oscillator 분산관계식  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구실에서는 CNT를 잘 성장시키기 위한 완충층으로 사용하기 위하여 TiNx 박막을 초고진공 RF 마그네트론 스퍼터링(ultra high vacuum radio frequency magnetron sputtering) 방법을 이용하여 100 nm 두께로 증착한 것이다. 그런 다음 각 박막의 광학적 특성을 분석하기 위하여 광학상수를 결정해 보았다.

가설 설정

  • 여기서 SE스펙트럼의 최적 맞춤은 공기/박막+void/기층의 3상계 모델에 따라 계산된 타원 각 Δ와 Ψ 스펙트럼과 측정값의 차이를 줄여가는 방법으로 이루어졌다. Δ와 Ψ 스펙트럼의 계산은 각 층의 두께와 복소굴절률만 알면 다중간섭을 고려한 Fresnel 식을 이용하여 간단히 할 수 있으며, 이번 분석에서 TiNx 박막의 광학상수는 Drude+Lorentz oscillator의 분산식을 만족한다고 가정하였고[12,15-16] Bruggeman의 유효매질근사를 더하여 나타내었다. 결과적으로 Δ와 Ψ 스펙트럼의 최적 맞춤에 사용된 변수는 각 층의 두께, 공극 체적분율, Drude model과 Lorentz oscillator 분산식의 계수들이며, 측정된 타원 각 Δ와 Ψ 스펙트럼과 계산된 스펙트럼의 차이가 최소화되었을 때의 변수 값들이 실제 박막의 두께 및 광학상수를 나타내는 것으로 해석한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
티타늄질화물은 어떠한 색상을 띄는가? 주로 황색 계열의 색상을 띄는 티타늄질화물(titanium nitride: TiNx)의 결정 구조는 Fig. 1에서와 같이 모두 8개의 단위격자를 가지는 면심입방구조이다.
티타늄질화물의 결정구조는 어떠한가? 주로 황색 계열의 색상을 띄는 티타늄질화물(titanium nitride: TiNx)의 결정 구조는 Fig. 1에서와 같이 모두 8개의 단위격자를 가지는 면심입방구조이다. 티타늄(Ti)과 질소(N) 원자 사이에는 금속-비금속간 수소결합을 이루고있어 뛰어난 경도와 내식성 그리고 상대적으로 높은 전기전도성의 특성을 가진다[1].
티타늄질화물의 특성은 무엇인가? 1에서와 같이 모두 8개의 단위격자를 가지는 면심입방구조이다. 티타늄(Ti)과 질소(N) 원자 사이에는 금속-비금속간 수소결합을 이루고있어 뛰어난 경도와 내식성 그리고 상대적으로 높은 전기전도성의 특성을 가진다[1].
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