DBR 다공성 실리콘/고분자 Composite 재료-이중적 광학특성

Abstract

광 발광성 (photoluminescence, PL)과 광 반사성(reflectivity)의 두 가지 광학적 성질을 동시에 가지고 있는 새로운 다층 DBR(distributed Bragg reflector) 다공성 실리콘 composite 필름을 개발하였다. 발광 효율이 높은 실리콘 고분자 폴리실올을 PMMA(polymethylmethacrylate)에 첨가하여 다층 DBR 다공성 실리콘 표면에 코팅을 한 composite 필름을 제조하였다. 이 composite 필름은 510 nm에서의 발광스펙트럼과 565 nm에서의 반사스펙트럼을 동시에 나타낸다. 이러한 composite 필름은 광학적 정보가 저장되어있고 물리적인 힘을 가하여도 그 광학적 정보를 잃지 않는 장점을 갖는다. 또한 다층 DBR 다공성 실리콘 필름은 쉽게 부서지는 단점 때문에 다루기가 어려운 반면 composite 필름은 고분자로 고형화 되어있으므로 기계적인 안정도를 증가시킬 수 있었다. DBR (distributed Bragg reflectors) PSi (porous silicon) composite films displaying dual optical properties, both optical reflectivity and photoluminescence had been developed. DBR PSi samples were prepared by electrochemical etch of heavily doped <TEX>$p^{++}-type$</TEX> silicon wafers (boron doped, polished on the <100> face, resistivity of <TEX>$0.8-1.2m{\Omega}-cm$</TEX>, Siltronix, Inc.). Free-standing DBR PSi films were treated with PMMA (polymethyl methacrylate) to produce flexible, stable composite materials in which the PSi matrix is covered with PMMA containing photoluminescent polysiloles. Optical characteristics of DBR PSi/polysilole-impregnated PMMA composite materials exhibit both their photonic reflectivity at 565 nm and photoluminescence at 510 nm, simultaneously. A possible application of this materials will be discussed.