온도에 따른 반사율 변화가 광기록 매체용 Super-RENS 특성에 미치는 영향에 대한 연구
Study on Temperature Dependent Super-RENS Characteristics of Optical Recordinf Media
- 발행기관 아주대학교 대학원
- 지도교수 김상열
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 분자과학기술학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
본 논문에서는 종래의 회절 한계를 극복한 고밀도 기록이 가능한 근접장 기술(NFR: Near Field Recording) 중의 하나인 Super-RENS 구조를 가지는 광기록 다층 박막에서 광학 특성 및 열 방적식의 수치 해석과 레이저 조사 및 각 층의 두께 변화에 의한 온도에 따른 반사율의 변화를 전산 시늉하였다. 일차원 다층 박막 구조를 사용했으며 광기록 매체로는 GeSbTe층과 PtO_(x)층, 유전체 층으로는 ZnS-SiO2을 사용하였다. 레이저는 파장 633 nm, 빔 폭은 0.6 μm을 사용하여 레이저 출력과 레이저 조사 시간을 변화시켜 온도의 변화와 반사율의 변화를 계산하였다. 레이저 조사로 PtO_(x)층이 Pt와 O_(x)로 분해되면 타원형 버블이 생기지만 본 전산 시늉에서는 타원형 버블을 고려하지 않았다. 전산 시늉 결과, 레이저 조사로 인해 먼저 상층 GeSbTe층의 온도가 620 ℃에 도달하면 급격한 굴절률의 변화로 온도가 620 ℃ 이상 올라간 부분만 광학적 유효 개구가 열리게 되어 반사가 감소한다. 광학적 유효 개구의 크기는 집속된 레이저 빔의 크기보다 훨씬 작기 때문에 이와 같이 Super-RENS 효과를 분명히 관찰 하였다. 이어 PtO_(x)층의 온도가 550 ℃ 이상이 되면 분해되는 굴절률의 변화로 광학적 유효 개구가 열리게 되어 하층 GeSbTe층으로부터의 반사가 커짐을 알 수 있었다.
more초록/요약
A Super-RENS(super-resolution near-field structure) disk is a typical near-field optical technology. It is one of the most promising technologies for a subterabyte optical storage. In this report, we used 1-dimensional Super-RENS structure with PtO_(x) layer and ductile Ge-Sb-Te phase change layers in order to calculate the temperature variation of reflectance change in various condition of laser power and layer thickness. As the light source, a semiconductor diode laser is adopted. Its wavelength and beam radius are set at 633 nm and 0.6 μm, respectively. As the laser power irradiated into Super-RENS multiplayer films is increased, the reflectance decreases abruptly inside the spot where GeSbTe layer acts as an effective optical aperture due to its drastic refractive index change around 620 degrees, which is the melting temperature of GST. Since this spot size or the size of the effective aperture is much smaller than that of the focused laser beam, the Super-RENS effect is cleared verified. When the laser power is increased further, reflectance increases back when PtO_(x) layers acts as an optical aperture due to decomposition of PtO_(x) into Pt and O₂ at the temperature of 550 degrees, hence the reflection from the lower GST layer increases.
more목차
차례
그림 및 표 차례
Ⅰ. 서론 = 1
Ⅱ. 이론 = 3
2.1. 근접장 기술 = 3
2.2. Super-RENS = 5
2.3.다층 박막에서의 반사와 투과 = 7
2.3.1. 합친파 방법을 이용한 3상계의 반사 및 투과 계산 = 7
2.3.2. 다층 박막에서의 전체 반사 계수 = 11
2.4. 다층 박막의 열 해석 = 14
Ⅲ. 전산 시늉 결과 = 15
3.1. 정적 근사 = 15
3.2. Super-RENS구조의 근사 = 15
3.3. 레이저 조사에 따른 온도 변화율 근사 = 16
3.4. 전산 시늉 방법 = 18
3.5. 레이저 출력에 따른 온도 및 반사의 변화 = 23
3.6. 각 층의 두께에 따른 온도 및 반사의 변화 = 26
3.6.1. PtO_(x)층 두께에 따른 온도 및 반사의 변화 = 26
3.6.2. 상층 GeSbTe층 두께 변화에 따른 온도 및 반사의 변화 = 29
3.6.3. 하층 GeSbTe층 두께 변화에 따른 온도 및 반사의 변화 = 32
3.6.4. ZnS-SiO₂층 두께에 따른 온도 및 반사의 변화 = 34
Ⅳ. 결론 = 37
참고 문헌 = 38
Abstract = 40
