Fabrication of optical rugate structures by atomic layer deposition

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemian tekniikan korkeakoulu | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi

Authors

Date

2016-09-13

Department

Major/Subject

Soveltava materiaalitiede

Mcode

MT3001

Degree programme

MTE - Materiaalitekniikan koulutusohjelma

Language

en

Pages

84+7

Series

Abstract

Methods for the fabrication of thin film structures with multiple optical admittance values by thermal Atomic Layer Deposition are presented. The deposition of films was conducted at the clean-room facilities of Beneq,Espoo with film characterization by spectroscopic methods. Results include linear models for compositionally varying refractive indices of Al2O3-TiO2 and SiO2(Al)-TiO2 laminated films. A method to achieve tunable refractive indices accounting for dispersion is confirmed and correspondence to theoretical models achieved. The optical properties of inhomogeneity and optical losses for both systems are also characterized. Realized applications comprise of an apodized rugate notch filter using the Al2O3-TiO2 system and a rugate anti-reflection coating using the SiO2(Al)-TiO2 system.

Tämä diplomityö käsittelee useita optisia admittanssiarvoja omaavien rugate-ohutkalvorakenteiden valmistusta atomikerroskasvatusmenetelmällä. Kalvojen kasvatus tapahtui Beneq Oy:n puhdastiloissa Espoossa. Ohutkalvojen karakterisointi toteutettiin spektroskopisilla menetelmillä. Työn tuloksina olivat lineaariset mallit taitekertoimen muutokseen tilavuuspitoisuuden funktiona Al2O3-TiO2 ja SiO2(Al)TiO2 -nanolaminaattikalvoissa. Kalvojen optisia ominaisuuksia, kuten epähomogeenisuutta ja häviöitä, on karakterisoitu ja havaittujen ilmiöiden syitä analysoitu. Saatujen tulosten perusteella sovelluksina kehitettiin apodisoitu kaistanestosuodatin Al2O3-TiO2 -systeemillä ja heijastuksenestopinnoite käyttäen SiO2(Al)-TiO2 -systeemiä.

Description

Supervisor

Franssila, Sami

Thesis advisor

Härkönen, Kari

Keywords

atomic layer deposition, rugate, refractive index, nanolaminate, thin film, optics

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201609224175

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM