• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.20 no.6
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• pp.339-345
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• 2009

The high power and single mode vertical cavity surface emitting laser(VCSEL)s with photonic crystal structures have been proposed and fabricated by reducing substantially the hole numbers used in the photonic crystal structures. It is found that only six holes enable VCSELs to operate a single mode and the reliability can be enhanced by filling the holes with polyimide. The single mode lasing characteristics were analyzed by varying the oxide aperture and the hole diameter in photonic crystal structures. As a result, the single mode lasing can be stably obtained in the photonic crystal vertical cavity surface emitting lasers.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1283-1284
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• 2008

염료감응형 태양전지는 투명성과 광입사각 둔감성 등의 장점을 바탕으로 미래 태양전지 시장을 주도할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이러한 염료감응형 태양전지의 실용화를 위해서는 고효율 연구뿐만 아니라 대면적화를 통한 용량의 증대 연구도 요구된다. 본 연구에서는 금속 재료로 염료감응형 태양전지 내에 그리드 전극을 삽입함으로써 전자 및 홀의 이동 개선과 확산 이동의 최소화에 의한 손실 감소를 통해 효율 향상을 시도했다. 또한, 투명전극의 레이저 식각을 통해 염료감응형 태양전지의 내부 저항 중 큰 비중을 차지하는 투명전극의 표면 저항도 줄이고자 했다. SEM을 통해 투명전극의 식각 상태를 확인하고, radio frequency 스퍼터를 통해 그리드 전극을 증착한 결과, 기존 셀보다 향상된 출력전류 및 fill factor를 얻을 수 있었고, 약 1%의 효율 증가를 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.323-324
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• 2011

현재 많은 blue LED소자의 제작 공정과 소자 표면에 texturing하는 과정이 보고되어 있다. 그 중n층이 위로 올라오는 수직형 LED 구조로 인해 표면 texturing 기술은 빛의 발광 효율을 증가 시킬 수 있는 중요한 기술 중 하나가 되었다. 1 이 연구에서, 우리는 InGaN을 바탕으로 한 LED 소자의 표면 roughening을 건식과 습식 공정을 모두 거치는 과정을 통하여 소자의 발광 효율을 높이는 시도를 하였다. 최근 전도성 물질 기판 위에 증착 되어 있는 수직형 LED 소자 2,3,4는 과거의 사파이어 기판 위에 증착 되어 있는 형태의 LED 소자에 비해 우수한 소자 특성을 보인다. 이는 과거 사파이어 기판을 사용함으로써 낮은 열적 특성과 더불어 전기 정도성에 몇 가지 제약을 초래하게 되었기 때문이다. 반면, 전도성 기판은 LED 구조의 back side ohmic contact을 가능하게 하였고, 더 나은 확산 특성을 보여 주었고 작동 전압 또한 감소 하였다. N층이 위에 있는 수직형 LED 소자는 KrF pulsed excimer laser로 인해 실현 되었다. 이 laser 빛이 투명한 사파이어 기판을 통해 얇은 GaN층에 입사되면, 기판과 GaN가 분리된다. 이 레이저 기술은 laser lift-off(LLO)로 성장된 기판으로부터 LED 구조를 분리하는데 성공하게 하였다. 우리는 건식 식각 공정을 이용하여 n 층이 위에 올라와 있는 구조인 수직형 LED 소자에 roughening을 주고 다시 이 표면에 습식 식각 공정을 적용하여 거친 부분의 거칠기를 또 한번 증가시켰다. 그리고 이 거칠어진 표면은 이 공정이 진행 되기 전의 소자에 비해 빛의 발광 효율이 증가 되었다. 이 두 공정을 포함한 식각 공정은 두 가지 장점이 생겼는데, 한가지는 GaN에서 외부로 방출할 수 있는 표면 지역이 증가되었고, 다른 한가지는 가파른 거칠기 특성으로 인해 critical angle을 증가시킨 것이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.81-81
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• 2013

반도체, LCD, MEMs 등 미세 전자소자의 제작과 깊은 관련이 있는 IT 산업은 자동차 산업과 함께 세계 경제를 이끌고 있는 핵심 산업이며, 그 발전 가능성이 크다고 할 수 있다. 이 중 반도체, LCD 공정 기술에 관해서 대한민국은 세계를 선도하여 시장을 이끌어 나가고 있는 실정이다. 이들의 공정기술은 주로 높은 수율(yield)을 기반으로 한 대량 생산 기술에 초점이 맞추어져 있기 때문에, 현재와 같은 첨예한 가격 경쟁력이 요구되는 시대에서 공정 기술 개발을 통해 수율을 최대한으로 이끌어 내는 것이 현재 반도체를 비롯한 미세소자 산업이 직면하고 있는 하나의 중대한 과제라 할 수 있다. 특히 반도체공정에 있어 발전을 거듭하여 현재 20 nm 수준의 선폭을 갖는 소자들의 양산이 계획 있는데 이와 같은 나노미터급 선폭을 갖는 소자 양산과 관련된 CD (critical dimension)의 감소는 공차의 감소를 유발시키고 있으며, 패널의 양산에 있어서 생산 효율 증가를 위한 기판 크기의 대형화가 이루어지고 있다. 또한, 소자의 집적도를 높이기 위하여 높은 종횡비(aspect ratio)를 요구하는 공정이 일반화됨에 따라 단일 웨이퍼 내에서의 공정의 균일도(With in wafer uniformity, WIWU) 및 공정이 진행되는 시간에 따른 균일도(Wafer to wafer uniformity)의 변화 양상에 대한 파악을 통한 공정 진단에 대한 요구가 급증하고 있는 현실이다. 반도체 및 LCD 공정에 있어서 공정 균일도의 감시 및 향상을 위하여 박막, 증착, 식각의 주요 공정에 널리 사용되고 있는 플라즈마의 균일도(uniformity)를 파악하고 실시간으로 감시하는 것이 반드시 필요하며, 플라즈마의 균일도를 파악한다는 것은 플라즈마의 기판 상의 공간적 분포(radial direction)를 확인하여 보는 것을 의미한다. 현재까지 플라즈마의 공간적 분포를 진단하는 대표적인 방법으로는 랭뮤어 탐침(Langmuir Probe), 레이저 유도 형광법(Laser Induced Fluorescence, LIF) 그리고 광섬유를 이용한 발광분광법(Optical Emission Spectroscopy, OES)등이 있으나 랭뮤어 탐침은 플라즈마 본연의 상태에서 섭동(pertubation) 현상에 의한 교란, 이온에너지 측정의 한계로 인하여 공정의 실시간 감시에 적합하지 않으며, 레이저 유도 형광법은 측정 물질의 제한성 때문에 플라즈마 내부에 존재하는 다양한 종의 거동을 살필 수 없다는 단점 및 장치의 설치와 정렬(alignment)이 상대적으로 어려워 산업 현장에서 사용하기에 한계가 있다. 본 연구에서는 최소 50 cm에서 최대 400 cm까지 플라즈마 내 측정 거리에서 최대 20 mm 공간 분해가 가능한 광 수광 시스템 및 플라즈마 공정에서의 라디칼의 상태 변화를 분광학적 비접촉 방법으로 계측할 수 있는 발광 분광 분석기를 접목하여 플라즈마 챔버 내의 라디칼 공간 분포를 계측할 수 있는 진단 센서를 고안하고 이를 실 공정에 적용하여 보았다. 플라즈마 증착 및 식각 공정에서 형성된 박막의 두께 및 식각률과 공간 분해발광 분석법을 통하여 계측된 결과와의 매우 높은 상관관계를 확인하였다.

• Laser Solutions
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• v.12 no.3
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• pp.1-6
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• 2009

This paper describes the method for the fabrication of micro dot array on a plastic mold steel using DPSS (diode pumped solid-states) UV laser and wet etching process. We suggest the process of the ablation of a photoresist (PR) coated on plastic mold steel and wet etching process using solutions of various concentrations of $FeCl_3$, $HNO_3$ in water as etchant. This method makes it possible to fabricate metallic roller mold because the microstructures are directly fabricated on the metal surface. In the range of operating conditions studied, $17\;{\mu}J$ laser pulse energy and 50 ms laser exposure time, an etchant containing 40wt% $FeCl_3$, 5wt% $HNO_3$ and etch time for 45 s gave the $10\;{\mu}m$ of micro dot pattern on plastic mold steel.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.25 no.5
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• pp.377-380
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• 2012

Laser direct patterning of indium tin oxide(ITO) is one of new methods of direct etching process to replace the conventional photolithography. A diode pumped Q-switched Nd:$YVO_4$ (${\lambda}$= 1,064 nm) laser was used to produce ITO electrode on various transparent oxide semiconductor films such as zinc oxide(ZnO). The laser direct etched ITO patterns on ZnO were compared with those on glass substrate and were considered in terms of the overlapping rate of laser beam. In case of the laser etching on double-layer, it was possible to obtain the higher overlapping rate of laser beam.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.8 no.3
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• pp.181-188
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• 2010

Metal surface decontamination characteristics were investigated by using a laser ablation method. A second harmonic generation of a Q-switched Nd:YAG laser with a wave length of 532 nm, a pulse energy of 150 mJ and a pulse width of 5 ns was employed to assess the decontamination performance for metal surfaces contaminated with $CsNO_3$, $Co(NH_4)_2(SO_4)_2$, $Eu_2O_3$ and $CeO_2$. The ablation behavior was investigated for the decontamination variables such as a number of laser shots, laser fluence and an irradiation angle. Their optimum values were found to be 8, 13.3 J/$cm^2$ and $30^{\circ}$, respectively. The decontamination efficiency was different depending on the kinds of the contaminated ions, due to their different melting and boiling points and was in the order: $CsNO_3>Co(NH_4)_2(SO_4)_2>Eu_2O_3>CeO_2$. We also evaluated a correlation between the metal ablation thickness and the number of laser shots for the different laser fluences.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.4
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• pp.38-44
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• 2000

In this paper, we have been fabricated λ/2 phase plates lot an optical pick-up using a blue violet laser diode by employing proton exchange and wet etching in LiNbO$_{3}$. Their functions and fabrication processes are described in detail. It is established the optimal fabrication conditions through the experimental results. The device characteristics are measured by the Mach-zender interferometer which is composed of the optical components and 632.8nm He-Ne laser. The measured phase error was ＋5$^{\circ}$~ -6$^{\circ}$(within 3%). This phase plate could be applied an useful device to improve the resolution and the stability of the optical pick-up which has a blue violet laser diode as an optical source.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.28 no.4
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• pp.135-140
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• 2017

In this paper, we report measured results for an all-fiber $7{\times}1$ pump combiner based on an optical fiber chip for high-power fiber lasers. An optical-fiber chip was fabricated by etching a fiber, having core and cladding diameters of 20 and $400{\mu}m$, in the longitudinal direction. To both ends of the etched chip, we spliced input and output fibers. First, we tied together seven optical fibers, having core and cladding diameters of 105 and $125{\mu}m$ respectively, in a cylindrical bundle and spliced them to the $375-{\mu}m$ end of the optical-fiber chip. Then, we attached an output DCF with core and cladding diameters of 25 and $250{\mu}m$ to the $250-{\mu}m$ end of the optical-fiber chip. Finally, the fabricated $7{\times}1$ pump combiner showed an average optical coupling efficiency of about 90.2% per port. This chip-based pump combiner may replace conventional pump combiners by massive production of fiber chips.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.26 no.12
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• pp.894-898
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• 2013

Zinc oxide(ZnO) was sputtered on various glass and flexible substrates such as polyethylene terephthalate(PET) and polycarbonate(PC). A Q-switched $Nd:YVO_4$ laser with a wavelength of 1,064 nm was used for the direct etching of ZnO films. It was possible to obtain laser etched line patterns on the ZnO films on PC substrate at some specific laser beam conditions. In the flexible substrates, more thermal energy of laser beam is expected to be spreaded for the etching process.