Name: fabrication of ultra-thin color films with highly absorbing media using oblique angle deposition
Uploaded: 2017-08-29T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition at JoVE.com

كان يؤيد هذا البحث بدون طيار المركبات الأساسية تكنولوجيا البحوث المتقدمة وبرنامج التنمية من خلال دون طيار مركبة متقدمة البحوث مركز (أوفارك) الممولة من وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات وتخطيط المستقبل، (جمهورية كوريا 2016M1B3A1A01937575)

تحذير : بعض المواد الكيميائية (أي، تنميش أكسيد مخزنة بشكل مؤقت، وكحول الأيزوبروبيل، إلخ) المستخدمة في هذا البروتوكول يمكن أن تكون خطرة على الصحة. الرجاء مراجعة صحائف بيانات السلامة المادية ذات الصلة قبل انعقاد أي تحضير العينة. استخدام معدات الوقاية الشخصية الملائمة (مثلاً، معاطف المعم...

<ol>
	<li>Macleod, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thin-film+optical+filters.">Thin-film optical filters.</a> Institute of Physics Publishing. 3, (2001).</li><li>Baumeister, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Optical Coating Technology. , (2004).</li><li>Kats, M. A., Blanchard, R., Genevet, P., Capasso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanometre+optical+coatings+based+on+strong+interference+effects+in+highly+absorbing+media.">Nanometre optical coatings based on strong interference effects in highly absorbing media.</a> Nat. Mater. 12, 20-24 (2013).</li><li>Kats, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-thin+perfect+absorber+employing+a+tunable+phase+change+material.">Ultra-thin perfect absorber employing a tunable phase change material.</a> Appl. Phys. Lett. 101 (22), 221101 (2012).</li><li>Lee, K. T., Seo, S., Lee, J. Y., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strong+resonance+effect+in+a+lossy+medium-based+Optical+Cavity+for+angle+robust+spectrum+filters.">Strong resonance effect in a lossy medium-based Optical Cavity for angle robust spectrum filters.</a> Adv. Mater. 26 (36), 6324-6328 (2014).</li><li>Song, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocavity+enhancement+for+ultra-thin+film+optical+absorber.">Nanocavity enhancement for ultra-thin film optical absorber.</a> Adv. Mater. 26 (17), 2737-2743 (2014).</li><li>Yoo, Y. J., Lim, J. H., Lee, G. J., Jang, K. I., Song, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-thin+films+with+highly+absorbent+porous+media+fine-tunable+for+coloration+and+enhanced+color+purity.">Ultra-thin films with highly absorbent porous media fine-tunable for coloration and enhanced color purity.</a> Nanoscale. 9 (9), 2986-2991 (2017).</li><li>Garahan, A., Pilon, L., Yin, J., Saxena, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+optical+properties+of+absorbing+nanoporous+and+nanocomposite+thin+films.">Effective optical properties of absorbing nanoporous and nanocomposite thin films.</a> J. Appl. Phys. 101 (1), 014320 (2007).</li><li>Moharam, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupled-wave+analysis+of+two-dimensional+dielectric+gratings.">Coupled-wave analysis of two-dimensional dielectric gratings.</a> Proc. SPIE. 883, 8-11 (1988).</li><li>Robbie, K., Sit, J. C., Brett, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+techniques+for+glancing+angle+deposition.">Advanced techniques for glancing angle deposition.</a> J. Vac. Sci. Technol. B. 16 (3), 1115-1122 (1998).</li><li>Hawkeye, M. M., Brett, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glancing+angle+deposition:+Fabrication,+properties,+and+applications+of+micro-+and+nanostructured+thin+films.">Glancing angle deposition: Fabrication, properties, and applications of micro- and nanostructured thin films.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 25 (5), 1317-1335 (2007).</li><li>Jang, S. J., Song, Y. M., Yu, J. S., Yeo, C. I., Lee, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antireflective+properties+of+porous+Si+nanocolumnar+structures+with+graded+refractive+index+layers.">Antireflective properties of porous Si nanocolumnar structures with graded refractive index layers.</a> Opt. Lett. 36 (2), 253-255 (2011).</li><li>Jang, S. J., Song, Y. M., Yeo, C. I., Park, C. Y., Lee, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+tolerant+a-Si+distributed+Bragg+reflector+fabricated+by+oblique+angle+deposition.">Highly tolerant a-Si distributed Bragg reflector fabricated by oblique angle deposition.</a> Opt. Mater. Exp. 1 (3), 451-457 (2011).</li><li>Harris, K. D., Popta, A. C. V., Sit, J. C., Broer, D. J., Brett, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Birefringent+and+Transparent+Electrical+Conductor.">A Birefringent and Transparent Electrical Conductor.</a> Adv. Funct. Mater. 18 (15), 2147-2153 (2008).</li><li>Fairman, H. S., Brill, M. H., Hemmendinger, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+the+CIE+1931+color-matching+functions+were+derived+from+Wright-Guild+data.">How the CIE 1931 color-matching functions were derived from Wright-Guild data.</a> Color Research &amp; Application. 22 (1), 11-23 (1997).</li><li>Oliver, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron-beam&#8211;deposited+distributed+polarization+rotator+for+high-power+laser+applications.">Electron-beam&#8211;deposited distributed polarization rotator for high-power laser applications.</a> Opt. Exp. 22 (20), 23883-23896 (2014).</li></ol>

في الطلاء رقيقة التقليدية لتلوين3،4،،من56، يمكن التحكم اللون بتغيير مواد مختلفة وضبط السمك. ويقتصر اختيار المواد مع الانكسار مختلفة لضبط الألوان المختلفة. لتخفيف هذا القيد، يمكننا استغلال ترسب زاوية مائلة إلى طلاء لون ...

بشكل عام، أداء غشاء رقيق الطلاء الضوئية يستند إلى نوع التدخل البصرية التي تنتجها، مثل انعكاس عالية أو انتقال. في عازلة رقيقة-الأفلام، يمكن الحصول على التداخل الضوئي بمجرد استيفاء الشروط مثل سمك ربع الموجه (λ/4n). وقد استخدمت منذ فترة طويلة مبادئ التدخل في مختلف التطبيقات البصرية مثل التداخل فابري-بيرو والموزعة براج عاكسات1،2. وفي السنوات الأخيرة، درس رقيقة هياكل باستخدام مواد ماصة جداً مثل الفلزات وأشباه الموصلات وقد تم على نطاق واسع3،4،،من56. يمكن الحصول على التدخل بصرية قوية بغشاء رقيق طلاء مادة ماصة أشباه الموصلات في فيلم معدنية، والتي تنتج تغيرات المرحلة غير تافهة في الأمواج المنعكسة. يسمح هذا النوع من هيكل الطلاء رقيقة جداً وأرق كثيرا من عازل غشاء رقيق الطلاء.
في الآونة الأخيرة، قمنا بدراسة سبل تحسين ألواح الألوان ونقاء اللون من أفلام رقيقة جداً ماصة مسامية7باستخدام. عن طريق التحكم المسامية للفيلم المودعة، يمكن الانكسار الفعلي المتوسط غشاء رقيق تغير8. يسمح هذا التغيير في الانكسار فعالة الخصائص الضوئية تحسينها. استناداً إلى هذا الغرض، قمنا بتصميم الأفلام اللون رقيقة جداً مع سمك مختلفة ومساميه بالعمليات الحسابية باستخدام موجه إلى جانب صرامة التحليل (ركوا)9. لدينا تصميم يعرض الألوان مع سمك الفيلم مختلفة في كل المسامية7.
استخدمنا أسلوب بسيط، ترسب زاوية مائلة، لمراقبة التسلل الطلاء غشاء رقيق جداً ماصة. تقنية ترسب زاوية مائلة يجمع أساسا نظام ترسيب نموذجية، كمبخر شعاع الإلكترون أو المبخر الحراري، مع الركازة إمالة10. زاوية مائلة للتمويه الحادث يقوم التظليل الذري، التي تنتج المناطق أن تدفق بخار لا يمكن الوصول مباشرة إلى11. تقنية ترسب زاوية مائلة وقد استخدمت على نطاق واسع في طلاء غشاء رقيق مختلف التطبيقات12،،من1314.
في هذا العمل، نحن بالتفصيل العمليات لاختلاق الأفلام اللون رقيقة جداً بترسب المائلة باستخدام مبخر شعاع إلكترون. أيضا، يتم عرض طرق إضافية لتجهيز منطقة كبيرة بشكل منفصل. بالإضافة إلى خطوات عملية، يتم شرح بعض الملاحظات التي ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار أثناء عملية التصنيع بالتفصيل.
نحن أيضا باستعراض عمليات قياس الانعكاس عينات ملفقة وتحويلها إلى معلومات اللون للتحليل، حيث أن أعربوا في إحداثيات الألوان CIE و قيم RGB15. وعلاوة على ذلك، تناقش بعض القضايا للنظر في عملية تصنيع الأفلام اللون رقيقة جداً.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="757">
	<tbody>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:216px;">&#160;KVE-2004L</td>
			<td style="width:185px;">Korea Vacuum Tech. Ltd.</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">E-beam evaporator system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Cary 500</td>
			<td style="width:185px;">Varian, USA</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td>UV-Vis-NIR spectrophotometer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">T1-H-10</td>
			<td style="width:185px;">Elma</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">Ultrasonic bath</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HSD150-03P</td>
			<td style="width:185px;">Misung Scientific Co., Ltd</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">Hot plate</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Isopropyl Alcohol (IPA)</td>
			<td style="width:185px;">OCI Company Ltd.</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">Isopropyl Alcohol (IPA)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Buffered Oxide Etch 6:1</td>
			<td style="width:185px;">Avantor</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">Buffered Oxide Etch 6:1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acetone</td>
			<td style="width:185px;">OCI Company Ltd.</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">Acetone</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">4inch Silicon Wafer</td>
			<td style="width:185px;">Hi-Solar Co., Ltd.</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">4inch Silicon Wafer (P-100, 1-20 ohm.cm, Single side polished, Thickness: 440&#177;20&#956;m)</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">2inch Silicon Wafer</td>
			<td style="width:185px;">Hi-Solar Co., Ltd.</td>
			<td style="width:129px;"></td>
			<td style="width:227px;">2inch Silicon Wafer (P-100, 1-20 ohm.cm, Single side polished, Thickness: 440&#177;20&#956;m)</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of ultra-thin color films with highly absorbing media using oblique angle deposition

هياكل فائقة رقيقة وقد درست على نطاق واسع لاستخدامها كطلاء بصري، ولكن ما زالت هناك تحديات الأداء وتلفيق.  نحن نقدم طريقة متقدمة لاختلاق الأفلام اللون رقيقة جداً مع خصائص محسنة. العملية المقترحة تتناول عدة قضايا التصنيع، بما في ذلك تجهيز مساحة كبيرة. على وجه التحديد، يصف البروتوكول عملية لاختلاق الأفلام اللون رقيقة جداً استخدام مبخر شعاع إلكترون زاوية مائلة ترسيب الجرمانيوم (Ge) والذهب (الاتحاد الأفريقي) على ركائز السيليكون (Si).  مسامية الأفلام التي تنتجها ترسب زاوية مائلة الحث على تغييرات اللون في الفيلم رقيقة جداً. درجة تغير اللون يعتمد على عوامل مثل سمك الترسبات زاوية والفيلم. اختلقت عينات الأفلام اللون رقيقة جداً وأظهرت ألواح ألوان محسنة ونقاء اللون. وباﻹضافة إلى ذلك، تحويلها إلى قيم وني الانعكاس قياس العينات ملفقة وتحليلها من حيث اللون. فيلم رقيقة جداً اختﻻق الأسلوب المتوقع لاستخدامها لمختلف التطبيقات فائقة رقيقة مثل أقطاب لون مرنة، وخلايا شمسية رقيقة، والمرشحات الضوئية. أيضا، عملية وضع هنا لتحليل لون العينات ملفقة مفيد على نطاق واسع لدراسة مختلف اللون البنى.

يبين الشكل 2 ألف الصور عينات 2 سم × 2 سم ملفقة. العينات كانت ملفقة حتى أن الأفلام قد سمك مختلفة (أي10 نانومتر، 15 نانومتر، 20 نانومتر، و 25 نانومتر) وأودعت في زوايا مختلفة (أي، 0 °، 30 °، 45 ° و 70 درجة). لون التغييرات الأفلام المودعة اعتماداً على المزيج من كلا سمك العينات وزاو?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition at JoVE.com

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

تصنيع الأفلام اللون رقيقة جداً مع الغاية استيعاب وسائل الإعلام استخدام الترسيب زاوية مائلة

نحن نقدم طريقة مفصلة لاختلاق الأفلام اللون رقيقة جداً مع خصائص محسنة للطلاء الضوئية. تسمح تقنية ترسب زاوية مائلة باستخدام مبخر شعاع إلكترون ألواح ألوان محسنة والنقاء. أفلام ملفقة من شركة جنرال الكتريك والاتحاد الأفريقي على ركائز Si حللت بقياسات الانعكاس وتحويل معلومات اللون.

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

تلفيق نانو هندسيا إجراء أكاسيد شفافة من ترسب الليزر النبضي

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

تشكيل سميكة الكثيفة الإيتريوم الحديد العقيق أفلام عن طريق الهباء ترسب

Aerosol deposition (AD) is a thick-film deposition process that can produce layers up to several hundred micrometers thick with densities greater than 95% ...

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

أنواع جديدة والتوافر الحيوي قياسات البلوتونيوم البيئة عن طريق الإنتشار في أغشية رقيقة

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Indirect Fabrication of Lattice Metals with Thin Sections Using Centrifugal Casting

تلفيق غير المباشر للشعرية المعادن مع أقسام رقيقة عن طريق صب الطرد المركزي

One of the typical methods to manufacture 3D lattice metals is the direct-metal additive manufacturing (AM) process such as Selective Laser Melting (SLM) ...

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

A طريقة تصنيع الموصلات للمط عالية مع الأسلاك المتناهية الصغر فضة

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray ترسب الموحد سمك قه<sub&gt; 23</sub&gt; بينالي الشارقة<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; وكما<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; اعتماد chalcogenide زجاج أفلام

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

إعداد مساحة كبيرة الرأسي 2D المتغايرة كريستال-الهياكل من خلال سولفوريزيشن الأفلام المعادن الانتقالية لتصنيع الجهاز

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...

Experimental Methods for Spin- and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy Combined with Polarization-Variable Laser

طرق تجريبية للدوران وزاوية حل فوتوميشن التحليل الطيفي جنبا إلى جنب مع الليزر الاستقطاب-متغير

The goal of this protocol is to present how to perform spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy combined with polarization-variable 7-eV laser ...

Fabricating Reactive Surfaces with Brush-like and Crosslinked Films of Azlactone-Functionalized Block Co-Polymers

اختﻻق السطوح المتفاعلة مع مثل الفرشاة وأفلام كروسلينكيد فونكتيوناليزيد أزلاكتوني كتلة المشارك البوليمرات

In this paper, fabrication methods that generate novel surfaces using the azlactone-based block co-polymer, poly (glycidyl methacrylate)-block-poly (vinyl ...