• 한국의학물리학회:학술대회논문집
• /
• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
• /
• pp.53-56
• /
• 2005

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2007년도 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.241-242
• /
• 2007

• 한국진공학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.264-272
• /
• 2012

본 논문에서는 InGaAs 반도체에 기반한 테라헤르쯔(THz) 송/수신기(Tx/Rx) 제작을 위한 기초 연구로서, InGaAs 박막의 THz 발생 및 검출 특성에 관한 결과를 보고한다. THz 발생과 검출 특성 조사에는 각각 MBE 장비로 고온(HT) 및 저온(LT)에서 성장한 InGaAs 박막이 사용되었으며, THz 발생에는 photo-Dember 표면방출 방법이 시도되었다. HT-InGaAs 기판 위에 제작한 전송선(Ti/Au)의 가장자리에 Ti:Sapphire fs 펄스 레이저(60 ps/83 MHz)를 조사하여 THz파를 발생시켰으며, 이때 THz 검출에는 LT-GaAs가 사용되었다. 시간지연에 따른 전류신호를 Fourier 변환하여 얻은 THz 스펙트럼의 주파수 범위는 약 0.5~2 THz이었으며, 여기 레이저 출력에 대한 신호의 세기는 지수함수적 변화를 보였다. THz 검출 특성에 사용한 LT-InGaAs Rx에는 쌍극자(5/20 ${\mu}m$) 구조의 안테나가 탑재되어 있으며, 차단 주파수는 약 2 THz이었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.48-49
• /
• 2000

한국원자력연구소에서는 가속기의 직경이 70 cm이고, 마그네트론 고주파 발생장치를 사용하는 소형 마이크로트론을 이용한 원적외선 자유전자레이저를 개발하였다$^{(1)}$ . 발진 파장은 100 - 200 $mu extrm{m}$ 영역이며, 첨두 출력은 약 1 - 10 kW이다. 본 연구에서는 개발된 원적외선 자유전자레이저의 시스템 개요와 출력 특성에 관하여 살펴보았다. 최근, 반도체와 물성의 분광학연구, 생명공학연구, 광화학 반응연구, 환경감시 기술개발, 인체영상, 군사용 감시기술 개발 등의 분야에서 새로운 연구와 첨단기술개발에 필요한 원적외선 광원의 요구가 점차 높아지고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 원적외선 영역의 다양한 광원 개발이 이루어지고 있으며, 특히, 테라헤르쯔 반도체 소자를 개발하기 위한 노력이 국내외에서 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 아직까지는 이러한 광원의 출력이 mW 이하이고, 분광특성이 나빠서 실제응용에 많은 제한이 있다. (중략)

• 정보와 통신
• /
• 제29권11호
• /
• pp.81-93
• /
• 2012

60GHz 주파수는 최대 9GHz 까지 엄청난 대역폭을 활용하여 Gbps급의 무선전송이 가능한 대역으로서, 최근 이 대역을 댁내 무선전송장치 및 초고속 무선랜에 활용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 같이 60GHz에 대한 관심도가 높아진 이유는, 밀리미터파 통신이 기존에는 무선 백홀용으로 주로 사용되었던것에 비해 지금은 가정 및 사무실내에서의 초고속 네트워크 또는 영상가전에서의 무선 전송장치 등 응용분야의 다변화가 예상됨에 따라, ISM 대역이면서 광대역을 활용할 수 있는 60GHz가 급부상하게 된 것으로 본다. 이와 함께 CMOS 칩기술의 꾸준한 발전으로 현재는 수 십 나노공정을 이용하여 테라헤르쯔 대역에서도 동작하는 칩이 발표되고 있는 바 그동안 60GHz 시장 확산의 가장 큰 걸림돌이 었던 무선 전송장치의 높은 가격, 사이즈, 소모전력의 문제를 한꺼번에 해결할 수 있게 된 점도 이유중 하나이다. 따라서 이와 관련하여 본고에서는 ETRI와 KETI를 중심으로 진행되어 온 "60GHz 무선 전송장치에 탑재 가능한 범용 CMOS 송수신 칩 및 이를 활용한 빔포밍 트랜시버 기술에 관한 연구"를 소개하고자 한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
• /
• pp.118-120
• /
• 2000

Currently, x-ray is mostly used for the diagnosis of dental cavity and osteoporosis. The osteoporosis is broadly defined as a decrease in the amount of bone mass per unit volume of the bone. Clinically the manifestation of low bone mass presents a clinical problem to the general population as an increase in fracture risk and especially in aging population[1]. Although the amount of the irradiated x-ray to the human body for the clinical diagnosis is relatively small, the exposition of the x-ray to the human body should be minimized as much as possible, since the x-ray is an ionizing radiation. To investigate other possible systems replacing X-ray, ultrasonic imaging and MRI(Magneto-Resonance-Imaging) systems were studied. Unfortunately, an effective and safe diagnosis tool for detecting the dental cavity and the osteoporosis is currently lacking. (omitted)

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.161-161
• /
• 2012

본 연구에서는 InGaAs을 이용한 테라헤르쯔(THz) 발생과 검출 특성을 GaAs에 의한 특성과 비교, 조사하였다. 고온성장(HTG, $530^{\circ}C$) InGaAs를 이용하여 photo-Dember (pD) 효과(표면방출)에 의한 THz 발생 특성을 조사하였으며, THz 검출 특성에는 저온성장(LTG, $530^{\circ}C$) InGaAs: Be을 이용하였다. HTG-InGaAs 기판 위에 패턴한 금속전극 (Ti/Au, ${\sim}500{\times}500{\mu}m$)의 가장자리에 Ti: Sapphire fs 펄스 레이저(30 ps/90 MHz)를 조사하여 LTG-GaAs 수신기(Rx)로 THz를 검출, 전류신호(a)와 Fourier transform (FT) 주파수 스펙트럼(b)을 얻었다. HTG-InGaAs에서 얻은 파형은 SI-GaAs에서와 거의 비슷한 모양이었으나, 주파수 범위(0.5~2 THz)는 SI-GaAs의 1~3 THz 보다 좁고 FT 스펙트럼의 세기는 약 1/8 정도로 낮았다. LTG-InGaAs 수신기 (Rx)의 안테나는 쌍극자 ($5/20{\mu}m$) 형태를 가지고 있으며, SI-GaAs Tx로 발생시킨 광원을 사용하여 THz 영역의 검출 특성을 조사하였다. HTG-InGaAs Tx 및 LTG-InGaAs Rx의 이득은 각각 약 $5{\times}10^{-8}$ A/W과 $2.5{\times}10^{-8}$ A/W인 것으로 분석되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.300.2-300.2
• /
• 2014

테라헤르쯔(terahertz : THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지(meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한(low-temperature grown : LT) InGaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 LT-InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 well과 barrier를 가각 $10{\mu}m$ 씩 100주기 성장을 하였고 Ti와 Au를 각각 30, $200{\mu}m$로 dipole antenna를 제작 하였다. 이 때 Ti:sapphire femto-pulse laser (30 fs/90 MHz)를 excitation source로 사용하였을 때 9000 pA로 LT-InGaAs epilayer (180 pA)보다 50배 이상 큰 전류 신호를 얻을 수 있었다. THz 발생과 검출을 초소형, 초경량, 고효율로 하기 위해서는 fiber-optic를 이용해야 하는데 이때 분산과 산란 손실이 가장 적은 1550 nm 대역에서 많은 연구가 이루어 졌다. 780, 1560 nm의 mode-locking laser (90 fs/100 MHz)를 사용하여 현재 많이 이용되고 있는 Ti:sapphire femto-pulse laser와 비교하여 THz 특성 변화를 확인하는 연구를 진행 하고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.205-205
• /
• 2013

테라헤르쯔(terahertz: THz)파는 0.1~10 THz 의 범위로 적외선과 방송파 사이에 광대역 주파수 스펙트럼을 차지하고 있으며 직진성, 투과성, 그리고 낮은 에너지 (meV)를 가지고 있어 비 파괴적이고 무해한 장점을 지니고 있다. Ti:sapphire laser와 같은 femto-pulse source 등이 많은 발전이 되어 현재 많은 연구와 발전이 이루어지고 있다. femto-pulse source를 이용한 THz 응용에서는 높은 저항, 큰 전자 이동도, 그리고 아주 짧은 전하수명의 기판을 요구하는데 저온에서 성장한 (low-temperature grown : LT) GaAs는 격자 내에 Gallium 자리에 Arsenic이 치환 하면서 AsGa antisite가 발생하여 전하수명을 짧아지는 것을 응용하여 가장 많이 이용되고 있다. 현재 THz 응용분야에서 보다 작고 가격경쟁력이 있는 광통신을 이용한 THz photomixer등이 활발히 연구 하고 있다. 광섬유 내에서 손실과 분산이 최소값을 가지는 부분이 1.55 ${\mu}m$ 부근이고 In0.53Ga0.47As 기판을 이용하였을 때 여기에 완벽하게 만족하게 된다. 하지만 LT-InGaAs 의 경우 AsGa antisite로 인하여 carrier lifetime은 짧아지지만 높은 n-type 전하밀도를 가지게 된다. 이때 Be을 doping하여 전하밀도를 보상하여 높은 저항을 유지해야 하는데 Be의 활성화를 위해서는 열처리를 필요로 한다. 하지만 열처리를 하면 carrier lifetime이 길어지기 때문에 carrier lifetime과 저항을 적절히 조율해야 한다. 이는 물질자체의 특성이기 때문에 InGaAs는 GaAs보다 낮은 amplitude와 짧은 cut-off frequency를 가진다. 본 연구에서는 보다 높은 저항을 얻기 위하여 molecular beam epitaxy를 이용하여 semi-insulating InP:Fe 기판위에 격자 정합된 InGaAs:Be/InAlAs multi quantum well (MQW)를 온도별 ($250{\sim}400^{\circ}C$), 주기별 (50~150)로 성장을 하였고 이때 InGaAs layer의 Be doping level은 $2{\times}1018\;cm^{-3}$, Ex-situ annealing은 $550^{\circ}C$에서 10분으로 고정 하였다. THz 발생 실험에서는 InGaAs/InAlAs MQW은 4000 pA로 1,000 pA를 가지는 InGaAs epilayer보다 4배 높은 전류 신호를 얻을 수 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. THz 검출 실험에서는 LT-InGaAs:Be epilayer LT-InGaAs:Be/InAlAs, HT-InGaAs/InAlAs 샘플이 각각 180, 9000, 12000 pA의 전류신호를 가지고 있었고 모든 샘플이 2 THz에서 cut-off frequency를 가지고 있었다. HT-InGaAs/InAlAs MQW를 이용한 검출실험에서는 InGaAs layer가 defect free이지만 LT-InGaAs:Be/ InAlAs MQW 보다 높은 전류 신호를 얻을 수 있었다. 이는 InAlAs layer가 저항만 높이는 것뿐만 아니라 carrier trapping layer로써의 역할도 하는 것으로 사료된다.