표면 플라즈몬 공명 측정에 의한 금속 박막의 광학 상수와 두께 결정

Determination of Optical Constants and Thickness of Thin Metal Films by Measurement of Surface Plasmon Resonance

표면 플라즈몬 공명이 일어나는 공명각과 최적 두께를 여러 금속 박막에 대해 어드미턴스 다이어그램을 이용하여 계산하였으며, 표면 플라즈몬 공명에서 측정한 반사율과 이론치를 곡선 맞춤하여 은박막과 알루미늄 박막의 광학 상수와 두께를 결정하였다. 한 파장에 대해 두 개의 해가 존재하므로 알곤 레이저의 두 파장에서 같은 두께를 갖는 해를 광학 상수의 유일 해로 선택하였으며, 금속 박막을 공기 중에 노출시킬 경우, 박막의 표면 변화에 의해 이동된 표면 플라즈몬 공명으로부터 변화된 금속 박막의 광학 상수를 결정하였다.

Resonance angle and optimum thinckness of various thin metal films for surface plasmon resonance were calculated using an admittance diagram and optical constants and thickness of thin Ag films and Al films were determined by fitting the measured reflectance of surface plasmon resonance. Two wavelengths of an Ar ion laser were employed to select the unique optical constants which have the same thickness at two wavelengths. Also, when these films were exposed to the air, the shift of surface plasmon resonance was measured and the optical constants of modified thin films were determined.