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제안 방법
- 가시광선의 투과율을 증가시키고자 기본 구조에서 Ag 두께를 10 nm로 한정하고 Ti는 TiO2 증착동안 RF 플라즈마로부터 Ag 박막을 보호하고 가시광선의 투과율은 높게 하기 위하여 0.5 nm의 매우 얇은 두께로 설계에 포함시켰다. 그러므로 박막의 기본 구조들을 아래와 같이 표현 할 수 있다.
- 또한 Ag와 같이 전도성이 좋은 귀금속을 이용하는 저방출 코팅의 구조는 근적외선 제거와 더불어 유해 전자기파를 차단할 수 있으며 무정전의 역할을 할 수 있다(1). 본 연구에서는 광학 박막 설계 프로그램인 Essential Macleod을 이용하여 [TiO2|Ti|Ag|TiO2]를 저방출 필터의 1 주기 기본 구조로 설정하고 이를 반복함에 의해 4 주기까지 기본 구조들을 설계하였으며 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 제작하여 각 필터들의 광학적, 전기적, 구조적 특성을 분석하였다.
- 유해 전자기파를 차단하는 기준인 면저항을 4점 탐침법을 이용하여 측정하였고 그림 4와 같이 주기 가 반복됨에 따라 면저항(R□)이 작아졌으며 아래 식으로 방출도를 계산하였다(2).
- 위에 표시된 4 주기까지의 기본 구조들의 투과율을 전산 모의하고 기본 구조의 주기가 증가함에 따라 투과율이 가시 광선(380~780 nm)에서는 일정하지만 근 적외선(780 nm 이상)에서는 급격히 감소하였다. 이와 같이 됨을 확인하기 위하여 제작한 필터들의 투과율을 분광광도계로 측정하였다 (그림 1). 전산 모의와 측정, 두 경우 모두 투과율이 가시 광선 영역은 높고 근적외선 영역은 낮지만 전산 모의한 값보다 측정한 값에서 가시 광선의 투과율이 5~20 % 범위로 감소하였다.
- 이것은 제작한 박막들의 광학 상수가 기본 구조의 전산 모의에 사용한 것과 다소 차이가 있기 때문이다. 투과율을 가시 광선에서는 최대한 증가시키고 근적외선에서는 작게 하고자 측정한 광학 상수와 최적화 과정을 이용하여 광학적 성능이 우수한 3 주기 구조의 설계를 찾았고 제작하였다(그림 2, 3). 최적화한 3 주기 구조는 다음과 같다.
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