[논문]<tex> $MgF_2$</tex>/As-Ge-Se-S 다층 박막에서의 홀로그래픽 격자 형성

나선웅; 여철호; 박정일; 이영종; 정홍배

$MgF_2$/As-Ge-Se-S 다층 박막에서의 홀로그래픽 격자 형성
Holographic grating formation of $MgF_2$/As-Ge-Se-S multi-layer 원문보기

나선웅 (광운대학교 반도체 및 신소재공학과) , 여철호 (광운대학교 반도체 및 신소재공학과) , 박정일 (광운대학교 반도체 및 신소재공학과) , 이영종 (여주대학 전자공학과) , 정홍배 (광운대학교 반도체 및 신소재공학과)

We have carried out two-beam interference experiments to form holographic gratings on amorphous $MgF_2$/As-Ge-Se-S multi-layer. In this study, holographic gratings have been formed using He-Ne laser(632.8nm). under different polarization combinations. The diffraction efficiency was obtained by +1st order intensity. The maximum diffraction efficiency of As-Ge-Se-S single layer and $MgF_2$/As-Ge-Se-S multi-layer were 0.8% and 1.4%

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문제 정의

본 연구에서는 비정질 As-Ge-Se-S 단일 박막과 MgFa/As-Ge-Se-S 다층 박막에서의 홀로 그래픽 격자 형성에 대하여 관찰하고자 (S:S) 및 (P:P) 편광 빔에 의해 격자를 형성하였다, (P:P) 편광 상태의 경우가 (S:S) 편광 상태 보다 격자 형성에 따른 회절 효을이 높게 나타나는 광학적 이방성(PA) 을 나타내었으며, 약 4배 정도의 향상된 회절 효율을 나타내었다. 이는 간섭영역에서의 빔의 공간적인 세기와 편광방향 변화에 많은 영향이 있음을 알 수 있다, 또한 As-Ge-Se-S 박막과 MgF2충을 겹층으로 한 다층박막에서는 단일 박막보다 약 2 배 정도의 향상된 회절 효율을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 흘로그래픽 기록 매질로써 연구가 진행되고 있는 As-Ge-Se-S계 비정질 칼코게나이드 박막과 MgF2 박막이 겹충으로 된 다층 박막을 제작하여 여러가지 기록빔을 이용, 흘로그래픽 격자를 형성하여 박막형 대용량 광 기록 저장 매질로서의 웅용성을 찾고자 한다.

제안 방법

%)중 최대 가역적 광구조적 변화 (reversible photostructural transformation) 를 갖는 As«GeioSei5&s의 박막을 선택하였다.[11] As-Ge-Se-S계 비정질 벌크는 진공 봉입하여 전기로에서 충분히 반응하도록 한 후 Water quenching방법을 사용하여 제작하였다.[1] As-Ge-Se-S 박막과 MgFz박막은 coming glass 위에 열진공증착기 (thermal vacuum evaporator) 를 이용하여 약 ZxlCTerorr의 진공도에서 겹층으로 다충 박막을 제작하였다.
[11] As-Ge-Se-S계 비정질 벌크는 진공 봉입하여 전기로에서 충분히 반응하도록 한 후 Water quenching방법을 사용하여 제작하였다.[1] As-Ge-Se-S 박막과 MgFz박막은 coming glass 위에 열진공증착기 (thermal vacuum evaporator) 를 이용하여 약 ZxlCTerorr의 진공도에서 겹층으로 다충 박막을 제작하였다. 박막의 두께는 수정 발진 실시간 박막 두께 측정기로 확인하였다.
(S:S) 및 (P:P) 편광상태로 격자를 형성하기 위해두 개의 polarizer를 사용하였다. 격자 형성에 의하여 발생되는 회절빔의 세기는 광 검출기를 이용하여 실시간으로 측정, 기록하였다. 회절 빔의 세기는 +lst의 회절빔 세기를 측정하였다.

대상 데이터

빔은 선형 편광 Beamsplitter(BS)를 지나 두 개의 기록 빔으로 나누어지고, mirror로부터 반사된 후 흘로그래픽 격자 형성을 위하여 샘플에서 간섭된다. (S:S) 및 (P:P) 편광상태로 격자를 형성하기 위해두 개의 polarizer를 사용하였다. 격자 형성에 의하여 발생되는 회절빔의 세기는 광 검출기를 이용하여 실시간으로 측정, 기록하였다.
그림 2은 홀로그래픽 격자 형성을 위한 장치도를 나타내고 있다. 격자 형성은 He-Ne Laser(八=632.8nm)를 사용하였다. 빔은 선형 편광 Beamsplitter(BS)를 지나 두 개의 기록 빔으로 나누어지고, mirror로부터 반사된 후 흘로그래픽 격자 형성을 위하여 샘플에서 간섭된다.
본 연구에 사용된 비정질 칼코게나이드 박막은 As®GeloSeo-xSx(x= 0, 25, 35 at.%)중 최대 가역적 광구조적 변화 (reversible photostructural transformation) 를 갖는 As«GeioSei5&s의 박막을 선택하였다.[11] As-Ge-Se-S계 비정질 벌크는 진공 봉입하여 전기로에서 충분히 반응하도록 한 후 Water quenching방법을 사용하여 제작하였다.

후속연구

이는 간섭영역에서의 빔의 공간적인 세기와 편광방향 변화에 많은 영향이 있음을 알 수 있다, 또한 As-Ge-Se-S 박막과 MgF2충을 겹층으로 한 다층박막에서는 단일 박막보다 약 2 배 정도의 향상된 회절 효율을 얻을 수 있었다. 기록빔의 편광 상태와 MgF2충을 첨가된 최적의 구조를 찾음으로써 대용량 저장 매질 및 미세 렌즈 등의 홀로그래픽 광학소자 및 비접촉 홀로그래픽 마스크로 이용이 가능할 것으로 판단돤다.

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