• Title/Summary/Keyword: 수광다이오드

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RUO$_2$/GaN 쇼트키 다이오드 형 자외선 수광소자 (A Schottky Type Ultraviolet Photo-detector using RUO$_2$/GaN Contact)

  • 신상훈;정병권;배성범;이용현;이정희;함성호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권10호
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    • pp.671-677
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    • 2001
  • 사파이어 기판 위에 성장된 GaN위에 RUO₂/GaN 쇼트키형 자외선 수광소자를 설계, 제작하였다. 자외선 빛의 흡수율을 높이기 위해, MOCVD 다층구조는 undoped GaN(0.5 ㎛)in ̄-GaN(0.1 ㎛)/n+-GaN(1.5 ㎛)로 성장하였다. 성장층은 3.8×10/sup 18/ cm ̄³의 캐리어 농도와 283 ㎠/V· s의 이동도를 가진다. 500 ㎛내외의 직경을 가지는 메사구조를 형성하기 위해 ECR 식각한 후, n+-GaN층위에 Al으로 저항성 접촉을 하였다. 저항성 및 쇼트키 접촉 사이에 Si₃/N₄ 박막으로 절연한 이후 undoped GaN 층위에 RuO₂ 쇼트키 접촉을 하였다. 제작된 쇼트키 다이오드는 1.15×10/sup -5/ [Ω-㎠]의 접촉비저항을 가졌다. 제작된 다이오드는 역전압인 -5V에서 305pA의 낮은 누설전류를 확인하였는데, 이 값은 RuO₂ 쇼트키 금속증착에 의해 현저히 향상된 것이다. 광측정에서는 10/sup 5/의 자외선대가시광선 제거비와 365nm 파장에서 0.23A/W로 높은 응답도를 보인다.

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UHV 스퍼터링 방법으로 증착된 n-ZnO/p-GaN 이종접합의 전기적 및 광학적 특성

  • 조성국;이동욱;김은규
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.326-326
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    • 2012
  • ZnO와 GaN는 비슷한 특성을 가지고 있다. 즉, 상온에서 ZnO의 밴드갭은 3.36 eV이며 GaN은 3.39 eV이고, 두 물질 모두 Wurzite 구조이며, 격자상수 또한 비슷하다. 밴드갭 에너지가 매우 큰 GaN와 ZnO는 청색 또는 자외선 영역의 발광 또는 수광 소자의 응용성을 가지고 있다. 특히, ZnO는 exciton binding energy가 상온에서 60 meV로 매우 큰 편이기 때문에 상온에서 발광소자로서 안정성을 보장할 수 있어서 발광소자나 광측정 장치 등에 응용이 기대되고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 n-ZnO/p-GaN 이종접합 구조에 대한 연구가 아직까지 미미한 상태이다. 본 연구에서는 UHV 스퍼터링 장치로 상온에서 형성한 n-ZnO/p-GaN 이종접합 다이오드 구조에 대한 전기적 및 광학적 물성을 분석하였다. 먼저 p형 GaN 기판 위에 ZnO 박막을 증착한 후에, ZnO 박막의 결정성을 개선시키기 위해 rapid thermal annealing 시스템을 이용하여400, 500, $600^{\circ}C$에서 각각 1분 동안 후 열처리를 실시하였다. 이때 $600^{\circ}C$에서 후 열처리한 ZnO박막은 $5{\times}10^{16}cm^{-3}$인 n형으로 나타났다. n-ZnO/p-GaN 이종접합 다이오드구조에 대한 I-V 및 photoluminescence 측정 등을 통해 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다.

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백색 LED 기반 수중 및 수상-수중 간 광무선 통신시스템 연구 (A Study on the White LED-based Underwater and Surface-to-Underwater Optical Wireless Communication Systems)

  • 손경락;손창우;김성호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.309-314
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    • 2012
  • 본 논문에서는 백색 LED를 이용한 수중 가시광 통신 시스템 개발에 대하여 기술하였다. 아날로그 음성 통신 시스템을 위하여 펄스위치변조 방식이 적용되었으며, 디지털 데이터 통신을 위하여 온-오프 키잉 변조 방식이 적용되었다. 시스템은 저가형으로 상용화된 발광소자인 백색 LED와 수광 소자인 실리콘 기반 포토다이오드를 사용하여 근거리 수중통신을 위한 트랜시버를 개발하였으며 가시광 통신의 수중 통신 적용 가능성을 보이고자 하였다. 광 감쇠와 산란 등으로 대기 중에서의 통신에 비하여 수중에서의 통신 성능이 저하되는 결과를 얻었지만 수중통신 채널에 적합한 모뎀 기술이 적용된다면 수중에서 강인한 통신인터페이스를 제공할 수 있을 것이다.

Pt/AIGaN 쇼트키 다이오드의 수광특성 모델링 (Modeling for UV Photo-detector with Pt/AIGaN Schottky diode)

  • 김종환;이헌복;박성종;이정희;함성호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.605-608
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    • 2004
  • A $Pt/Al_xGa_{l-x}N$ Schottky type Ultra-violet photodetector was modeled and simulated using the commercial SILVACO software program. In the carrier transport, we applied field model and other analytic model to determine the electron saturation velocity and low field mobility for GaN and $Al_xGa_{l-x}N$. A C-Interpreter function was defined to described the mole-fraction for the ternary compound semiconductor such as $Al_xGa_{l-x}N$. As comparing the simulated and experimental results, we found that the simulated result for type-1 has $15.9 nA/cm^2$ of leakage current at 5V. We confirmed a good agreement of photo-current in the UV Photo-detector, while applying the absorption coefficient and reflective index of active $Al_xGa_{l-x}N$ and other layers. There had been an intensive search for the proper refractive indices of the layers.

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GaN를 이용한 Schottky diode형 자외선 수광소자의 제작 (Fabrication of a Schottky Type Ultraviolet Photodetector Using GaN Layer)

  • 성익중;이석헌;이채향;이용현;이정희;함성호
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권6호
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    • pp.28-34
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    • 1999
  • 본 논문에서는 GaN 박막 위에 각각 알루미늄(Al)과 백금(Pt)을 증착하여 저항성 전극 및 투명한 schottky 전극을 형성한 평면형 자외선 수광소자를 제작하였다. 제작된 소자에 대해 전기적 특성과 광학적 특성을 조사하여 자외선 센서로서의 적합성을 검토하였다. 사파이어 기판위에 성장된 GaN 박막은 $7.8{\times}10^{16}cm^{-3}$의 도핑(doping)농도와 $138 cm^2/V{\cdot}s$의 이동도(mobility)를 가졌으며, 파장이 365 nm 이하인 빛만을 흡수하는 자외선 감지막 특성을 나타내었다. 5 V의 역방향 전압을 인가하였을 때 제조된 schottky형 자외선 센서는 325 nm의 자외선 파장에서 응답도가 2.84 A/W였고, $4{\times}10^4$의 큰 신호대 잡음비(SNR)의 $3.5{\times}10^9$W의 잡음등가전력(NEP)을 나타내었다. 따라서 이들 결과로부터 GuN를 이용한 schottky 다이오드가 가시광 차단 UV photodetector를 제조할 수 있음을 확인하였다.

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Geiger Mode로 동작하는 3차원 LADAR 광수신기 개발 (3-Dimensional LADAR Optical Detector Development in Geiger Mode Operation)

  • 최순규;신정환;강상구;홍정호;권용준;강응철;이창재
    • 한국광학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.176-183
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    • 2013
  • 본 논문에서는 3차원 영상 획득을 위한 LADAR(LAser Detection And Ranging)용 광수신기 모듈을 설계-제작하고 측정한 결과를 보고한다. 광수신기 모듈은 1 km 이상의 거리에서도 신호를 측정할 수 있도록 디지털모드(Geiger Mode)에서 동작하는 InGaAs APD(Avalanche Photodiode)로 설계하였으며, $16{\pm}16$ FPA(Focal Plane Array)로 설계-제작하였다. 디지털모드(Geiger Mode)는 항복전압 이상의 영역에서 동작하여 작은 광에 대해 반응 할 수 있게 큰 증폭률을 가지게 된다. 1ns의 FWHM(Full Width at Half Maximum)을 갖는 펄스를 수광할 수 있고, 배열 크기는 $16{\pm}16$, Geiger Mode 동작 등의 특성을 만족하도록 광수신기를 구성하기 위해 ROIC(Read Out Integrated Circuit)를 자체적으로 설계-제작하였다. 제작된 광수신기 모듈은 원거리 표적정보 획득이 가능하며, PDE(Photon Detection Efficiency)는 28%, DCR(Dark Count Rate)은 140 kHz 이하의 특성을 보였으며, LADAR 시스템에서 3차원 영상을 획득하였다. 이는 $16{\pm}16$ FPA APD를 이용한 광수신기에서 가장 우수한 특성을 나타낸 것이다.

효율적인 환자관리를 위한 링거액 감지기 및 송수신기 설계 (Ringer's solution detector and transceiver design for efficient manage of patient)

  • 송제호;이인상;이유엽
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.45-50
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    • 2016
  • 본 논문에서는 효율적인 환자관리를 위한 링거액 감지기 및 송수신기를 설계 하고자 한다. 링거액 감지기 및 송수신기는 메인 제어부, 링거액 감지부, 디스플레이 및 경고 발생부, 무선 송수신부, 전원 공급부로 구성된다. 메인 제어부에서는 GC89L591A0-MQ44IP의 CPU를 사용하여 전체 시스템을 제어하고 링거액 감지부는 수광부에 TSL235R-LF 포토다이오드, 투광부에 Water-Clear Type LED를 적용하였다. 또한, 디스플레이 및 경고 발생부는 7-세그먼트와 적색 LED를 적용하였으며 무선 송수신부는 NR-FPCX 모듈을 사용하여 데이터를 송수신하였다. 전원 공급부는 건전지를 사용하며 일반 전원이나 충전식 전원도 사용할 수 있도록 하였다. 따라서, 효율적인 환자관리를 위한 링거액 감지기 및 송수신기 설계에 대한 연구 결과 링거액이 포토다이오드에 의해 감지되었을 때 주파수는 11.95kHz이며, 감지되지 않았을 때는 9.6kHz로 측정되었다. 이때, 링거액의 감지 데이터가 링거액 송신기를 통해 출력되지 않을 때는 "0" 으로, 출력되었을 때는 해당 병실의 호실 정보가 링거액 수신기에 표시됨을 확인 할 수 있었다. 또한, 링거액 감지기의 사용전원은 신호가 감지되지 않을 때에는 Sleep 모드로 전환하여 배터리 절약 모드로 동작하며 링거액 송수신기는 대략 700m이내의 거리에서 무선 송수신이 가능하다.

초소형 광 픽업의 정적 오차 신호 검출 (Evaluation of Static Error Signal for Super Slim Optical Pick-up)

  • 강성묵;조은형;손진승;김완진;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.115-120
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    • 2005
  • As a popularity of a portable digital device such as a cellular phone, a digital camera and a MP3 player is spreading, the demand of the mobile storage device increases rapidly. A bluray technology using 405nm laser diode and objective lens having high NA(Numerical Aperture), 0.85, satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. To develop SFFOP(small form factor optical pickup), it is prerequisite to minimize the number of optical components and establish evaluation and assembly method of micro optical pickup system as well as mass production method of micro optical component. To minimize optical elements of optical pickup, there have been many researches to use P-HOE(Polarized Holographic Optical Element) due to its extremely small size and versatile function. However, P-HOE is handled and assembled very accurately in SFFOP. In this paper, static error signal detection method is developed for an alignment of P-HOE in SFFOP. Using developed static error signal detection method, P-HOE can be aligned very accurately with real time result of static error signals of pickup such as FES(focusing error signal) and TES(Tracking Error Signal). The developed static error signal detection method is verified by the evaluation of commercialized DVD Pickup. And finally. developed static error signal detection method is applied for the assembly of P-HOE in SFFOP system satisfies specification of BD(Blu-ray Disk).

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USB OTG를 활용한 휴대용 가시광 수신기 구현 (Implementation of Portable Visible Light Receiver using USB OTG)

  • 이대희;이종성;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.741-743
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    • 2017
  • 가시광 통신은 송신부의 LED가 빛을 전송하면 수신부의 수광 다이오드에서 조도 임계값을 기준으로 이진 데이터를 출력하는 통신방식이다. 하지만 광 신호를 수신하기 위해서는 별도의 수신기가 필수적이며, 이러한 수신기가 탑재되지 않은 디바이스는 가시광 통신을 활용할 수 없는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 USB OTG를 활용하여 디바이스에 적용 가능한 휴대용 가시광 수신기를 제안한다. 구현한 휴대용 가시광 수신기는 LED로부터 수신한 이진 데이터를 ASCII 코드의 문자열로 변환하여 다른 디바이스로 전송한다. 스마트폰을 이용한 데이터 전송 실험을 통해 제안한 방식에서 ASCII 코드의 문자열 전송이 가능함을 보였다.

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