Fabrication of Ti-doped BSG Waveguide Films by Flame Hydrolysis Deposition

불꽃가수분해 증착에 의한 Ti-doped BSG 도파박막의 제작

  • 전영윤 (전남대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 이용태 (전남대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 전은숙 (전남대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 정석종 (전남대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 이형종 (전남대학교 자연과학대학 물리학과)
  • Published : 1994.12.01

Abstract

Ti-doped BSG (borosilicate glass) soot films on the silicone substrate have been deposited in the mixture of $SiCl_{4}$, TMB, $TiCL_{4}$ by flame hydrolysis deposition technique. The soot films are melted to form integrated fine glass films. We can fabricate thick films of serveral $10{\mu}m$ with deposition rate,more than $0.5{\mu}m$/min. Refractive index difference of BSG films are increased to more than 0.3% as function of the amount of Ti dopant. As a result of the process an optical waveguide which is simmilar with dimmension and refractive difference of optical fiber is produced. $BCl_{3}$ is widely used for B dopant, but we abtained the good results by the use of TMB in place of $BCl_{3}$. The melting point of silica soot glass is reduced to $1200^{\circ}C$ increasing B dopant. From FTIR analysis $B_2O_3$ content up to about lOmol% in BSG films. films.

불꽃가수분해 증착방법으로 $SiCl_{4}$, TMB, $TiCL_{4}$등을 사용하여 Ti doped BSG 실리카 입자박막을 실리콘 기판위에 증착하고 증착된 입자층을 녹여서 집적광학용 박막을 제작하였다. 박막의 증착 속도는 $0.5{\mu}m$분 이상으로서 수십 ${\mu}m$의 후막을 빠르게 증착할 수 있었으며 $TiO_{2}$의 첨가량에 따라 BSG 박막의 굴절률을 0.3% 이상 변화시킬 수 있었다. 그 결과 통신용 광섬유와 크기 및 굴절률 분포가 BSG박막의 굴절률을 0.3% 이상 변화시킬 수 있었다. 그 결과 통신용 광섬유와 크기 및 굴절률 분포가 유사한 광도파로를 제작하였다. 보통 B의 도판트로는 $BCl_{3}$를 쓰나 여기서는 TBM를 사용한 결과 TBM도 B의 도판트로 적합함을 알았다. B의 첨가에 의하여 실리카 입자막의 녹는점을 $1200^{\circ}C$로 낮출 수 있었다. 또한 FTIR에 의한 박막의 조성비분석 결과 BSG박막에 $B_2O_3$ 함량이 최대 10mol%로 나타났다.

Keywords