Fabrication of optical rugate structures by atomic layer deposition

No Thumbnail Available
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
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