$SiO_2/TiO_2$ 로 구현한 1차원 전방향 광결정의 설계와 제작

Abstract

선택가능한 주파수범위에 대하여 입사하는 빛(모든 편광)이 전방향 반사를 할 수 있는 거울의 설계는 다층 박막으로 구성된 유전체물질로 사용되었다. 전방향 거울은 1차원 광결정의 개념을 사용하여 만들어졌다. 이러한 거울을 설계하기 위하여 우리는 2가지 계산 방법을 사용하였다. 그중 하나는 transfer matrix method이고 또 하나는 평면파 전개법이다. 우리는 $SiO_2$ 와 $TiO_2$ 물질로 RF sputter를 사용해 수십 나노의 층으로 총 12층을 가지고 다른 2개의 전방향 거울을 만들었다. 본 논문에서는 400-760nm의 파장의 범위에서 0-70도의 입사각으로 2가지 종류의 거울에서 투과율을 계산하였다. 최소 85%이상의 반사율을 가지는 photonic band gaps를 측정하였다. 비록 측정과 계산사이에 약간의 차이는 있었지만 본 논문에서는 2가지 모델을 세워 이 차이를 설명하였다. 이 분석을 통해 sputtering 과정에서 발생할 수 있는 경계면의 모호함에 대한 분석에 대한 새로운 방법을 줄 것이라고 믿는다.