• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.193-194
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• 2012

그래핀(graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집 모양 배열의 격자구조를 가지는 원자 한층 두께의 이차원 물질이다. 그래핀은 전도띠(conduction band)와 가전자띠(valence band)가 한 점에서 만나고 에너지와 역격자의 k 벡터가 선형적으로 비례하는 에너지 구조를 가진다. 이로 인해 그래핀은 매우 빠른 전하 이동도를 가지며 원자 한 층의 두께임에도 불구하고 약 2.3%의 빛을 흡수할 수 있으며 자외선 영역부터 적외선 영역까지의 넓은 파장대의 빛을 흡수 할 수 있다. 이와 같은 그래핀의 우월한 성질을 이용하면 광 응답에 고속으로 반응하고 높은 주파수의 광통신에서도 작동 할 수 있는 그래핀 광소자를 제작할 수 있게 된다. 하지만 미래의 고속 그래핀 광소자를 실현하기에 앞서 그래핀의 광응답에 대한 정확한 이해가 필요하다. 그리하여 본 연구에서는 그래핀 광소자를 제작하고 광소자의 광응답 전기적 성질을 분석하여 그래핀의 광응답 특성을 얻어내고자 실험을 진행하였다. 그래핀을 채널 물질로 하고 소스, 드레인, 후면 게이트를 가지는 일반적인 그래핀 전계효과 트랜지스터(field-effect transistor)를 제작하고 채널에 빛을 비추고 비추지 않은 상태에서의 전기적 성질을 측정하고 그 때 얻어진 그래프의 광응답의 원인을 조사하였다. 이 때 얻어지는 $I_D-V_G$ 그래프가 광 조사 시 왼쪽으로 이동하게 되는데 이의 원인을 각 게이트 전압 구간별로 $I_D$-t 그래프를 획득하여 분석하였다. 또한 광원에 펄스를 인가하여 펄스 형태의 광원을 그래핀 전계효과 트랜지스터에 조사시키고 이에 따른 전기적 성질 변화를 관찰하였다 이 때 다양한 게이트 전압이 인가된 상태에서 레이저 펄스 광원에 의한 광전류를 검출하였으며 이를 분석하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제14권3호
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• pp.7-13
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• 2007

광통신용 광모듈에서 광소자와 광섬유 또는 도파로를 정밀하게 정렬 및 접합하기 위하여 플립칩본딩 방법 이 널리 이용되고 있다. 이때 광소자를 정확한 위치에 정렬시키기 위하여 기판과 광소자 양쪽에 정렬용 마크를 제작하고 플립칩본더 등을 사용하여 정렬마크를 관찰하며 광소자를 정렬 및 본딩하게 된다. 본 연구에서는 이러한 정렬마크의 제작비용을 줄이고 광섬유와 수광소자(PD 칩)의 수동정렬을 용이하게 하기 위하여 He-Ne 레이저(파장 633nm)인 가시광을 이용한 정렬 및 플립칩본딩 방법을 연구하였다. 광섬유에서 방출되는 레이저 광을 육안으로 관찰하면서 수광소자를 정렬하므로써 패키징에 소요되는 시간과 경비를 절감하고 광모듈의 저가격화를 실현 할 수 있는 새로운 방법이다. 광섬유에 가공되어 있는 V-노치를 경유하여 가시광이 광섬유에 대해 직각방향으로 방출되고 이것을 수광소자와 정렬하는 방법이다. 본 연구결과 광정렬을 위해 입사된 633 nm파장의 가시광 레이저와 통신용 레이저인 1550 nm 파장사이의 파장 차이에 의한 광경로 차이는 약 4m으로 무시가능하고 최대 광세기 지점에서 ${\pm}20\;{\mu}m$ 범위내에서는 광결합효율 변화는 약 2%이었으며 최대 광결합효율은 약 23.3%이었다.

• 한국광학회지
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• 제4권3호
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• pp.294-300
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• 1993

표면광 마이크로 레잊, heterojunction phototransistor 그리고 저항을 단일 결정으로 성장시켜 집적시킨 NOR와 INVERTER 능동형 광 논리 소자에 대한 동작 특성을 조사하였다. 능동형 광 놀리 소자를 구성하는 개개 소자 중에서, 780 nm에서 발진하는 특정한 AlGaAs 초격자 마이크로 레이저의 미분 양자 효율은 15%로 나타났고, heterojunction phototransistor의 전류 이득은 에미터-컬렉터 전압이 4V이고, 입력 광의 세기가 $50{\mu}W$일 때 57으로 측정되었다. 직렬 저항이 370 ohm인 광 논리 소자의 출력은 입력광세기사 $47{\mu}W$일 때 $57{\mu}W$에서 $0{\mu}W$으로 감소하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.190-191
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• 2002

광소자 설계 시 TE/TM 분극에 대한 민감도는 매우 중요한 요소로 작용을 한다. 이러한 민감도를 줄이기 위해 많은 광소자에 다중모드 간섭기가 이용되고 있다. 다중모드 간섭기에 입력되는 신호는 TE와 TM 두 모드의 분극으로 이루어져 있으며, 각각은 도파로 내에 존재하는 모드에 실려 50：50의 파워 분배를 가지고 진행하게 된다. 그러므로 광소자를 제작하기 위해 TE 또는 TM 모드만을 고려하는 것은 소자의 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.230-231
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• 2003

SOI (Silicon On insulator)는 SiO$_2$와 같은 절연체 위에 실리콘 (Si) 박막층이 놓여있는 구조로서 전자나 광소자들이 실리콘 박막층 위에 만들어진다. SOI의 기본적인 생각은 기생 정전용량 (parasitic capacitance)을 감소시킴으로서 소자의 스위칭 속도를 더 빠르게 하는 것이다. 최근에 초고속 광소자와 단위 광소자들의 집적을 위해 실리콘 이외의 GaAs, InP, SiC 등의 반도체 박막을 절연층 위에 만드는 연구가 많이 진행되고있다. (중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.123-123
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• 2004

최근에 급속히 성장하고 있는 광통신, 전자, 생명산업 등의 발전에 있어서 주목할 만한 경향중의 하나는 제품의 소형화 및 집적화라고 할 것이다. 현재 제조되고 있는 초정밀 미세 가공 부품 및 제조시스템은 반도체 공정에 기반을 두고 생산되고 있다. 반도체 공정은 기본적으로 웨이퍼 규모의 소형제품 제조에 최적화 되도록 제조시스템이 설계 및 제작되어 있다 그리고 광통신 분야에 사용되는 광기능성 소자는 벌크형 광부품 및 광섬유형 광부품 기술에서 평면 광도파로형(PLC) 광부품으로 발전되고 향후 평면 광도파로형 부품은 집적화되어 광IC화로 발전하고 있다.(중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.102-103
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• 2003

광통신 분야에서 장파장 p-i-n 광 검출기는. 현재와 미래의 양자 회로 설계나 통신, 측정 시스템에 핵심 부품으로 인정 받아왔다. 특히, 소자의 측면에서 입사되어 오는 광 신호를 검출하여 전기신호로 바꾸어주는 구조의 검출기는 빠른 속도로 신호를 처리하면서도 높은 감도를 가질 수 있어 큰 관심의 대상이 되어 왔다. 그러나 이와 같은 훌륭한 성능에도 불구하고, 소자 제작의 어려움과 낮은 신뢰성 등은 소자의 유용성에 의심을 가지게 하는 역할을 하였다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.335-335
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• 2012

높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율 저하, GaN의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. 본 실험에서는 유기금속화학증착 방법을 이용하여 사파이어 기판위에 Si이 도핑된 n-type GaN를 3.0 um 증착 하였고 그 위에는 9층의 양자 우물 층을 쌓았다. 마지막으로 위층은 Mg 이 도핑된 p-type GaN를 200 nm 증착 하여 소자를 형성하였다. 포토리소그래피 공정과 에칭공정을 통하여 7 um 인 선 패턴을 가진 시료를 완성하였다. 투과 전자 현미경의 측정 결과 맨 위층인 p-GaN의 에칭된 깊이는 175 nm 이였다. 금속박막을 증착하기 위해 열증착 방법으로 금과 은의 박막을 두께를 달리하여 0~40 nm증착 하였다. 금과 은의 두께에 따른 광발광 측정 결과 은(Ag)박막만 40 nm 일 경우 금속박막이 없는 시료보다 광발광 효율이 7배 증가하였고 금 10 nm와 은 30 nm 인 경우에는 3.5배 증가하였다. 또한 패턴의 폭에 따른 광발광 증가를 알아보고 광발광 증가가 일어나기 위한 최적의 패턴조건을 알고자 폭을 5, 10 um 달리하였고, 원자간 힘 현미경과 전자현미경을 이용하여 에칭된 패턴의 폭과 두께를 확인하였다. 본 실험을 통해 금과 은박막에 의한 표면플라즈몬 효과와 광발광 효율증대에 대해 토의할 것이다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권2호
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• pp.208-215
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• 1996

본 고에서는 최근 주목받고 있는 적층형 유기 전계발광소자의 일반적 형태와 발광특성등에 대해 알아보고자 한다. 현재 완전한 유기 전계발광소자의 개발을 위해 캐리어 수송재 즉, 정공수송재와 전자수송계의 캐리어 수송능력을 증가시키기 위해서 여러가지 새로운 물질들이 연구되고 있으며, 고효율의 발광특성을 얻어내기 위한 발광재료의 개발과 동작시의 안정성을 향상시키기 위한 소자구조의 개선에 대해서도 연구가 국내외적으로 활발히 진행되고 있다. 특히, 조만간 일본에서 30cd/m$^{2}$의 휘도를 갖는 적층형 유기 전계발광 소자가 상용화 될것으로 알려져있어 이를 계기로 고휘도, 고효율의 유기 전계발광 소자의 개발이 가까운 시일내에 이루워지리라 전망된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.199.2-199.2
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• 2015

전이금속 칼코겐화합물(TMD)은 2차원 박막 물질로, 그래핀과 함께 차세대 사물인터넷에 적용할 수 있는 전자소자의 소재로 활용될 것으로 기대되고 있다. 특히 TMD는 그래핀과 다르게 1.2 eV 이상의 넓은 밴드갭을 지녀, 기존 실리콘 기반 반도체 소자를 대체할 차세대 물질로 각광받고 있다. TMD는 또한 실리콘 등의 3차원 반도체보다 광전효율이 뛰어나며, 이를 활용한 광전소자의 개발 및 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 TMD는 그 두께가 나노미터 단위로 매우 얇아 광흡수율이 매우 떨어지는 단점이 있다. 우리는 이러한 TMD 기반 광전소자의 광흡수율을 향상시키기 위해 광전효율이 매우 뛰어난 페로브스카이트(Perovskite)를 TMD 채널 위에 덮음으로써, 이종접합 광전소자를 구현하였다. TMD 물질은 이황화 몰리브데넘($MoS_2$)을 선택하였으며, 광흡수층으로 선택한 페로브스카이트는 $MAPbI_3$을 스핀 코팅을 통해 TMD 채널 층에 접합하였다. 우리는 Photoluminescence 및 UV-Vis 측정을 통해 페로브스카이트 및 페로브스카이트/$MoS_2$ 층의 광특성을 측정하여 페로브스카이트에서 생성된 광캐리어가 확산되어 $MoS_2$에 전달되는 것을 확인하였다. 우리는 추가로 4가지 서로 다른 파장대의 레이저(520, 655, 785, 850 nm)를 이용하여 페로브스카이트 광흡수층이 있을 때와 없을 때의 $MoS_2$ 광검출기의 성능 변화를 관찰하였다.