• 제목/요약/키워드: 반도체 레이저

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공정조건에 따른 GaN나노와이어의 형상변화 (Morphological variation in GaN nanowires with processing conditions)

  • 김대희;박경수;이정철;성윤모
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.150-150
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    • 2003
  • wide bind gap과 wurtzite hexagonal structure를 가지고 있으며 청색 발광 및 청자색 레이저 특성을 보이는 III-V족 화합물반도체 GaN는 laser diodes (LD) 및 light emitting diodes (LED) 재료로 주목받고있는 주요 전자재료이다. 본 연구에서는 GaN를 chemical vapor deposition (CVD) 법을 이용하여 vapor-liquid-solid (VLS) mechanisum에 의하여 GaN나노와이어 형태로 성장시켰다. 기판은 (001)Si을 사용하였고 suputtering을 이용하여 GaN와 AlN의 double buffer layer (DBL)를 증착시켰으며 촉매로는 Ni을 사용하였다. 또한, 원료로는 고순도 Ga금속과 NH$_3$ gas를, carrier gas로는 Ar을 사용하여 GaN/AlN/(001)Si 위에 GaN 나노와이어를 성장시켰다. 성장된 GaN 나노와이어는 DBL의 두께, Ga source의 양, 튜브 안의 압력, 튜브 안의 위치 등의 제 공정변수에 따라 tangled, straight 등의 다양한 형상을 보였으며 지름은 약 30~100 nm, 길이는 수 $\mu\textrm{m}$로 관찰되었다. GaN나노와이어의 결정성, 형상 및 발광특성 등을 x-ray diffraction (XRD), photoluminesence (PL), scanning electron microscope (SEM), transmision electron microscope (TEM) 등을 이용하여 측정하였으며 제 공정변수와의 상관관계를 규명하였다.

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MOCVD로 성장된 ZnO 박막의 미세구조 변화 (Morphological Transitions of MOCVD-Grown ZnO Thin Films)

  • 박재영;이동주;이병택;김상섭
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.59-59
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    • 2003
  • ZnO는 상온에서 3.37 eV의 넓은 밴드갭을 가지는 직접천이형 반도체이다. 상온에서 60 meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가짐으로 인해 엑시톤 재결합에 의한 강한 UV 레이저 발진효과를 기대할 수 있다. 이러한 장점을 갖는 ZnO 박막을 이용하여 광소자 등에 응용하기 위하여 양질의 ZnO 박막성장이 필수적이며, 이를 위해 MBE, MOCVD, PLD, rf magnetron sputtering 등 다양한 증착방법을 통한 연구결과가 보고되고 있다. 또한 p형 불순물인 As과 N 도핑 및 Ga과 N의 co-doping 방법 등을 통하여 p형 ZnO 박막을 제조하였음이 보고되고 있으나 재현성 문제 등으로 인해 계속적인 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 MOCVD를 이용하여 A1$_2$O$_3$(0001) 기판 위에 ZnO 박막을 성장시켰다. Zn 전구체로 DEZn을 사용하였으며, 산소 source로 $O_2$를 사용하였다. 증착온도, Ⅵ/II 비율, 반응기 압력 등 MOCVD의 중요한 공정변수들의 체계적인 변화에 따른 박막성장 양상을 조사하였다. 증착 조건에 따라 ZnO 입자의 모양이 주상(column), nano-rod, nano-needle, nano-wire 등으로 급격하게 변화됨을 확인하였으며, 이러한 입자의 모양과 결정성장 방향 및 광학적 특성과의 상관관계의 해석을 시도하였다.

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반도체 레이저를 이용한 산업용 정밀 거리 측정 시스템 (The Precision Laser Range Finder Using Laser Diode for Industrial Applications)

  • 우성훈;박정환;김영민;박동홍;박원주
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.231-234
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    • 2007
  • A measurement technique in an industry site is basis technique which is bringing a ripple effect on an increasing productivity. Recently, a measurement request is increasing in the industry field as well as the variety field such as leisure, research. Thus, it is in point of time to secure an internal technique about measurement using a laser. In this paper, we prepare to develop the industrial precision laser distance measure device that is available measuring in several hundred meters[m]. In other words, we are planning to measure a wide distance using a laser diode that has long life and is compact, inexpensive. Through this research, we'll secure the pulse laser control technique, a signal processing, technique for distance calculation about a laser distance measurement system. And hereafter, we'll plan to commercialize a laser distance device using this research.

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초고속 광전송기술 발전동향

  • 심창섭
    • 전기의세계
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    • 제44권12호
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    • pp.25-30
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    • 1995
  • 광통신기술은 통신기술의 발달과정에서 1960년대에 등장한 새로운 통신기술로 몇 단계의 기술혁신을 거쳐 현재에 이르러는 보편화된 통신기술로 자리잡아 가고 있으며 2000년대 정보화 사회구축을 위한 핵심기술로 인식되고 있다. 이러한 광통신의 기본원리는 다음과 같다. 즉 우리가 통신에서 주로 이용하는 전화, 데이타, 영상정보등은 아날로그 또는 디지털 신호로서 이 신호들은 다중화 및 변조과정을 거쳐 고속전기신호를 구성하며, 이 고속전기신호를 광신호로 변환하는 반도체 레이저(LD: Laser Diode)에서 고속광 신호로 변환된다. 이 광신호는 전송손실이 매우 적은 광매체인 광섬유를 통해 40km - 100km 정도를 무중계로 전송된다. 전송된 미약한 광신호는 광검출기(PD:Photo Diode)에서 전기신호로 변환된 후 복조 및 역다중화과정을 거쳐 원래의 정보로 재현된다. 이러한 광통신원리를 이용한 광전송 기술은 기존의 동축이나 마이크로웨이브 전송기술에 비해 우수한 전송특성을 갖는다. 즉 광섬유가 가지는 거의 무한대의 전송대역폭(Bandwidth), 광소자의 높은 변조특성을 이용하여 현재에도 이미 10Gb/s급의 고속전송이 가능하며 2000년대 초반에는 수백 Gb/s급의 전송장치가 개발될 것으로 예상된다. 따라서 광전송기술은 현시대에 가장 경제적이고 신뢰성있는 통신수단으로 인식되고 있으며 초고속 정보 통신망 구축의 핵심기술이 될 것으로 예측된다. 이에 광전송기술의 발달과정, 차세대 광 전송기술 및 응용사례등을 살펴보고자 한다.

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헤테로다인 기법을 이용한 밀리미터파 신호 생성 (Millimeter-wave signal Generation using Heterodyne Technique)

  • 김정태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1334-1340
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    • 2003
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역의 신호 발생을 위한 헤테로다인 방식을 제안하였다. 향후, 무선 이동통신, 광대역 통신망에 사용되어질 밀리미터파 신호는 전기적 요소의 한계로 광학적인 요소에 의해 신호를 생성하는 방법을 연구 중에 있다. 광학적인 요소에 의한 여러 가지의 연구들이 광검출기의 기능, 밀리미터파 대역의 발진기의 개발 등이 이루어지고 있으며, 무선 통신망에 적용하기 위한 소자기술 등이 발전되고 있다. 본 논문에서는 향후 밀리미터파 대역에서 사용되어질 LMDS(Local Multi-point Distribution Service) 등의 시스템에서 광원으로 응용 가능한 방법을 제안하였다.

AlGaAs 진행파 반도체 레이저 광증폭기의 모드록킹 (Mode Locking of AlGaAs Semicondctor Laser Traveling Wave Amplifiers)

  • 이창희;강승구;정기웅;임시종;유태경
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권1호
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    • pp.119-128
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    • 1995
  • We report hybrid and passive mode-locking results of tilted-stripe AlGaAs semiconductor laser traveling wave amplifiers with saturable absorbers. Dependence ofthe pulse width on the mode locking frequency, the bandwidth of spectral filters, and the bias current of the laser amplifier are investigated. We generate 4 ps optical pulses by using the hybrid mode locking technique. The repetition rate and the peak power of generated pulses are 516 MHz and 170 mW, respectively. The tuning range of uor mode locked laser is 10 nm with the center wavelength of 780 nm. We also generate 2.6 ps optical pulses with peak power of 830 mW by using the passive mode locking technique.

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실장된 반도체 레이저의 본딩와이어를 고려한 광대역 변조 특성 해석 (Wideband modulation analysis of a packaged semiconductor laser in consideration of the bonding wire effect)

  • 윤상기;한영수;김상배;이해영
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권2호
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    • pp.148-162
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    • 1996
  • Bonding wires for high frequency device packaging have dominant parasitic inductances which limit the performance of semiconductor lasers. In this paper, the inductance sof bonding wires are claculated by the method of moments with incorporation of ohmic loss, and the wideband modulation characteristics are analyzed for ddifferent wire lengths and structures. We observed the modulation bandwidth for 1mm-length bonding wire lengths and structures. We observed the modulation bandwidth for 1mm-length bonding wire is 7 GHz wider than that for 2mm-length bonding wire. We also observed th estatic inductance calculation results in dispersive deviation of the parasitic inductance and the modulation characteristics from the wideband moment methods calculations. The angled bonding wire has much less parasitic inductance and improves the modulation bandwidth more than 6 GHz. This calculation resutls an be widely used for designing and packaging of high-speed semiconductor device.

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반도체 레이저의 비선형 이득의 물리적인 매카니즘에 관한 연구 (Study on the physical mechanism of nonlinear gain in semiconductor lasers)

  • 김창봉;엄진섭
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권9호
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    • pp.72-79
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    • 1997
  • The dominant physical process repsonsible for the nonlinear gain is from spectral-hole burning with the time constant fo about 50fs and the contribution to the nonlinea rgain form hot carriers effect is determined to be about 15% of the contribution due to spectral-hole burning. To prove the above results we fit the data of hall and found that hot carriers have a profound effect on their experimental data despite the fact that the magnitude of hot carriers effect is only 15% of spectral-hole burning. We suggest that the experimenta with a pump pulse width of 180 fs is very sensitive in detecting the effect of hot carriers, but is not sensitive in detecting much faster process associated with spectral-hole burning.

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2차원 광결정 슬랩 구조에서 광모드 특성 (Optical Mode Properties of the 2-D Photonic Crystal Slab)

  • 류한열;황정기;이용희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.260-261
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    • 2000
  • 광결정(photonic crystal)은 빛의 파장 크기 정도의 격자 상수를 지닌 1차원, 2차원, 또는 3차원의 주기적인 구조이다. 광결정에는 광밴드갭(photonic bandgap)이라는 빛의 자발 방출이 억제된 진동수의 영역이 존재하는데, 이 영역을 이용하여 빛의 자발 방출을 조절하고 빛의 흐름을 제어할 수 있다. $^{[1]}$ 지난 10여년간 2차원, 3차원의 광결정 구조에 대한 연구가 많이 이루어져 왔는데, 최근에는 슬랩 도파관(slab waveguide)에 2차원 광결정을 만든 구조에 대한 연구가 활발하게 진행중이다. 이 구조는 평면 방향으로는 광밴드갭 효과로 광모드를 가둘 수 있고 수직 방향으로는 전반사를 이용하여 모드를 가둘 수 있어서 3차원적인 모드 confinement 효과를 얻을 수 있다. [그림 1]의 (a)에 air-bridge 형태의 2차원 광결정 슬랩(photonic crystal slab) 구조를 도식적으로 나타내었고, (b)에는 본 연구실에서 제작한 구조 표면의 scanning electron micrograph을 나타내었다. 현재 몇몇 연구 그룹에서 이와 같은 광결정 슬랩 구조를 이용한 반도체 레이저를 실현하는데 성공하였다.$^{[2,3]}$ (중략)

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특수환형렌즈를 사용한 DVD/CDR기록용 호환 광기술

  • 유장훈;이철우;조건호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.300-301
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    • 2000
  • DVD는 CD사이즈의 광디스크에 고화질기 MPEG2 디지털 압축동화를 두 시간이상 수록할 수 있는 기록 및 재생기기로써 최초의 규격서가 1996년 8월에 발행되었다. 650nm의 적색반도체레이저와 개구수 0.6의 대물렌즈를 채용한 광픽업으로 직경 12cm의 단면디스크에 CD-ROM의 약 7배인 4.7GB에서 17GB까지의 용량저장이 가능하다. 변조방식은, DC성분을 억제할 수 있고, 또한 DR(Density Ratio)이 큰 EFM-Plus 변조를 채용하고, 에러정정방식은 32kB를 하나의 블록으로 하는 Reed Solomon Product code이다. File system은, 음성, 화상데이터와 컴퓨터 데이터를 통합할 수 있도록 계층구조로 하고, ISO9669 파일시스템과 UDF파일시스템을 함께 사용하고 있다. (중략)

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