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

Это исследование было поддержано беспилотных транспортных средств расширенный основной технологии программа исследований и разработок через беспилотный автомобиль передовых исследований центр (UVARC) финансируется министерством науки, ИКТ и будущего планирования, Республика Корея ( 2016M1B3A1A01937575)

Предупреждение : некоторые химикаты (то есть, буферизации оксид etchant, изопропиловый спирт и т.д.), используемые в настоящем Протоколе может быть опасным для здоровья. Пожалуйста, проконсультируйтесь с все соответствующие листы данных безопасности материалов, прежде чем любой пробоподгот?...

<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>

В обычных тонкопленочных покрытий для окраски3,4,5,6цвет можно управлять путем изменения различных материалов и регулируя толщину. Выбор материалов с различными показателями преломления ограничен для настройки разл?...

В целом производительность тонкопленочных оптических покрытий на основе типа оптических помех, которые они производят, например высоким отражением или передачи. В диэлектрических тонких пленок интерференция можно получить просто путем удовлетворения условий, таких как квартал волны толщина (λ/4Н). Вмешательство принципы давно используется в различных оптических приложений, таких как Интерферометры Фабри-Перо и распределенных Брэгг отражатели1,2. В последние годы тонкопленочных структур с использованием высоко впитывающим материалом, например, металлов и полупроводников были широко изучены3,4,5,6. Сильный интерференция может быть получено тонкопленочные покрытие абсорбирующий полупроводниковых материалов на металлизированные, которая производит изменения нетривиальных фазы в отраженных волн. Этот тип структуры позволяет ультра-тонких покрытий, которые значительно тоньше, чем диэлектрической тонкопленочных покрытий.
Недавно, мы изучали пути улучшения цвета перестройки и чистоту цвета высоко абсорбирующий тонких пленок с помощью пористость7. Контролируя пористость хранение фильма, эффективный преломления среды тонкопленочных могут быть изменены8. Это изменение в эффективной преломления позволяет оптических характеристик необходимо улучшить. Исходя из этого, мы разработали ультра-тонкий цветной пленки с различной толщины и пористости путем вычисления с использованием строгий спаренных волновой анализ (RCWA)9. Наш дизайн представляет цветов с различными фильм толщины на каждом пористость7.
Мы используем простой метод, угол наклона осаждения, контролировать пористость высоко абсорбирующий тонкопленочных покрытий. Угол наклона осаждения техники в основном сочетает в себе типичный осаждения системы, например электронно пучка испарителя или тепловой испарителя, с наклонной субстрата10. Косым углом падающий поток создает атомной слежка, который производит областей, что поток пара не может достичь непосредственно11. Угол наклона осаждения техника широко используется в различных тонкопленочных покрытий приложений12,,1314.
В этой работе мы подробно процессов для изготовления ультра-тонкий цветной пленки по косой осаждения, с помощью испарителя пучка электронов. Кроме того дополнительные методы для обработки больших площадей представляются отдельно. Помимо шагов процесса подробно описаны некоторые заметки, которые должны быть приняты во внимание в процессе изготовления.
Мы также обзор процессов для измерения коэффициента отражения готовых образцов и преобразования цветовой информации для анализа, так что они могут быть выражены в системе координат цвета и RGB значения15. Кроме того обсуждаются некоторые вопросы для рассмотрения в процессе изготовления ультратонких цвета фильмов.

<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

Ультра-тонкопленочных структур были изучены широко для использования в качестве оптических покрытий, но производительность и изготовление проблемы сохраняются.  Мы представляем расширенный метод для изготовления ультра-тонкий цветной пленки с улучшенными характеристиками. Предлагаемый процесс устраняет несколько проблем изготовления, включая обработку большой площади. В частности Протокол описывает процесс для изготовления ультра-тонкий цветной пленки с помощью испарителя пучка электронов для осаждения угол наклона германий (Ge) и золота (Au) на субстратов кремния (Si).  Фильм пористость, производимые осаждения угол наклона вызывает изменения цвета в ультра-тонкой пленки. Степень изменения цвета зависит от таких факторов, как осаждение угол и пленки толщиной. Изготовлены образцы ультра-тонкий цветной пленки, показали улучшение цвета перестройки и цвет чистоты. Кроме того измеренной отражения готовых образцов был преобразован в хроматической значения и проанализированы с точки зрения цвета. Ожидается, что наши ультра-тонкой пленки, фабрикуют метод использоваться для различных приложений ультра-тонкой пленки как гибкие цвет электродов, тонкопленочных солнечных батарей и светофильтры. Кроме того здесь процесс для анализа цвета изготовлены образцы широко полезно для изучения различных структур color.

Рисунок 2a показывает изображения 2 см x 2 см готовых образцов. Образцы были сфабрикованы, что фильмы различной толщины (т.е., 10 Нм, 15 Нм, 20 Нм и 25 Нм) и сданы под разными углами (то есть, 0 °, 30 °, 45 ° и 70 °). Цвет изменения хранение фильмов в зависимости от сочетания толщи?...

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

Изготовление ультра-тонкий цветной фильмов с сильно поглощающих средств массовой информации с использованием угла наклона осаждения

Мы представляем подробный метод для изготовления ультра-тонкий цветной пленки с улучшенными характеристиками для оптических покрытий. Технология нанесения косым углом, с помощью электронного луча испарителя позволяет перестройки улучшение цвета и чистоты. Готовых фильмов Ge и Au на подложках Si были проанализированы измерения коэффициента отражения и преобразования цветовой информации.

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

Изготовление нано-инженерии прозрачных проводящих оксидов методом импульсного лазерного осаждения

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

Формирование толстых плотных железоиттриевого гранатов Использование аэрозоля осаждения

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

Видообразования и биодоступности Измерения окружающей среды плутонием диффузия в тонких пленках

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

Непрямой изготовлении решетчатых металлов с шлифах с помощью центробежного литья

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

Метод изготовления высокорентабельных Эластичный проводников с серебром Нанопроволоки

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

Электрораспылительная Отложение равномерной толщины Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; И В<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Халькогенидные пленки для стекла

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

Подготовка большой площади вертикальной 2D кристалл гетеро-структур через Sulfurization переходных металлов фильмов для изготовления устройства

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

Экспериментальные методы для спина и угол решены фотоэлектронная спектроскопия, в сочетании с переменной поляризации лазерного

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

Изготовления реактивных поверхностей с кисти как и высокоструктурированные фильмов совместно блок Azlactone функционализированных полимеров

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