최근 다른 두께로 조합된 양자 우물 구조를 이용한 연구가 다음과 같이 각각 다른 목적으로 진행되고 있다. 이러한 불균일 양자 우물 구조는 주로 광대역폭 반도체 광 증폭기를 위한 구조$^{l),2)}$ 광대역폭 Superluminescent Diode에 적용하기 위한 구조, $^{3)}$ 광대역폭 및 온도 비의존성 면발광 레이저를 위한 구조$^{4)}$ 로 이용되고 있으며 10여년 전에는 파장 조절 및 파장 스위칭을 위한 구조로 연구되었다.$^{5).6)}$ 이들 소자의 실현을 위해 우선 불균일 양자 우물 구조의 특성을 알아볼 필요가 있다. 본 연구에서 사용한 양자 우물 구조는 그림 1과 같이 각 양자 우물의 두께가 다르게 분포되어 있다. 그리고 이 구조를 CBE로 성장하고 릿지형 반도체 레이저를 제작하여 공진기 길이와 주입전류에 따른 발광 파장 특성으로부터 불균일 양자 우물 구조에서의 캐리어 분포 특성을 유추하였다. (중략)
마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 투명 Polyimide 기판과 ITO 박막 사이에 다양한 두께의 $CeO_2$ 버퍼층을 증착 후 기계적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. $CeO_2$ 버퍼층의 두께가 증가함에 따라서 degassing 현상의 감소로 인해 전기적 특성의 개선 및 부착력의 증가를 확인할 수 있었으며, 5nm 두께의 $CeO_2$ 버퍼층이 삽입된 ITO/$CeO_2$ 박막에서 가장 우수한 기계적 특성을 확인할 수 있었다.
Solar Cell의 TCO로써 연구중인 ZnO 박막을 제조함에 있어 Remote ICP PECVD 방법으로 개발된 공정기술을 응용하여 공정 변수인 소스간의 혼합비율, 공정압력, 공정온도, 플라즈마 파워 등의 공정조건을 조절하여 박막의 표면구조 및 (박막) 특성을 제어하는 것이 가능하다. 공정조건을 조절하여 박막두께와 표면결정크기를 변화시킴에 따라 광학적 특성의 변화가 발생하였으며 표면결정크기와 Haze 율이 관계가 있음을 확인하였다. 일반적으로 CVD 법에 의한 ZnO 박막의 표면결정크기는 박막의 두께가 증가함에 따라 성장하지만 공정조건의 조절을 통해 동일두께에서 결정크기의 조대화가 가능함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 사용한 양자 우물 구조는 그림 1과 같이 각 양자 우물의 두께가 다르게 분포되어 있다. 이러한 불균일 양자 우물 구조는 주로 광대역폭 반도체 광 증폭기를 위한 구조,$^{l).2)}$ 광대역폭 superluminescent diodes에 적용하기 위한 구조,$^{3)}$ 광대역폭 및 온도 비의존성 면발광 레이저를 위한 구조로 이용되고 있다.$^{4)}$ 이들 소자의 실현을 위해 우선 불균일 양자 우물 구조의 특성을 알아볼 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 이 구조를 CBE로 성장하고 릿지형 반도체 레이저를 제작하여 광학적 특성을 조사하였다. (중략)
등가렌즈 변환을 렌즈군의 변환으로 확장하였으며, 보다 일반화된 변환법을 개발하였다. 새로운 변환법은 두꺼운 렌즈계에서 바로 두꺼운 렌즈계로의 변환이 가능하다. 등가렌즈 변환을 통하여 얇은 렌즈계는 서로 다른 두께를 가지면서도 근축 광학적 특성이 같고 수차특성이 유사한 여러 개의 두꺼운 렌즈계로 변환 될 수 있다. 예로서 telephoto 렌즈계의 설계변경에 등가렌즈 변환을 적용하여 보았으며, 앞부분 렌즈군의 축상두께를 원설계의 75%로 축소하였다. 등가렌즈 변환을 통하여 얻어진 수정설계의 초점거리는 원설계와 동일하였으며, 축상두께만을 변경시킨 경우에 비하여 수차특성의 변화가 적음을 확인할 수 있었다.
등가렌즈는 전체굴절능과 주변광선에 대한 근축광학적 특성은 같지만 축상두께가 다른 렌즈이다. 이 연구에서는 두꺼운 렌즈를 등가렌즈로 변환하는 해석적인 방법에 대하여 연구하였고, 변환조건이 2차방정식의 해로서 주어짐을 보였다. 모든 두꺼운 렌즈는 유일해인 경우를 제외하면 이 2차방정식의 두 실근중의 하나이기 때문에 반드시 공액해가 1개 존재한다. 이 공액해는 축성 두께와 근축광학적 특성은 같지만 모양과 수차특성은 다르다. 예제 렌즈의 등가렌즈 변환을 통하여 등가렌즈와 이에 대응하는 공액해의 특성을 살펴보았다.
대표적인 TCO 물질인 ITO는 디스플레이 패널이나 태양 전지 등과 같은 소자에 널리 사용되고 있다. 최근에는 대량생산 및 대면적화, 그리고 유연 디스플레이 응용을 위해 롤투롤 스퍼터링(roll to roll sputtering) 공정을 이용하여 플라스틱 기판에 ITO박막을 증착하여 ITO 필름을 제작하고 있다. 롤투롤 방식으로 ITO 필름의 제작 시 공정 변수에 따라 ITO 박막의 전기적 광학적 물성 변화가 매우 크기 때문에, 공정 변수에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성 변화에 대한 연구의 필요성이 매우 높아지고 있다. 따라서 본 연구에서는 롤투롤 스퍼터링 방법으로 PET 기판 위에 다양한 조건으로 ITO 박막을 증착하여 공정변수에 따른 ITO 박막의 물성을 조사 하였다. 이를 위해 ITO (In/Sn=95/5 wt.%) 타겟을 사용하여 DC 파워와 산소 분압비, 열처리 온도 등을 변화시켜 낮은 면저항과 높은 광투과도를 가지는 최적의 ITO 증착 조건을 찾은 후 ITO 박막을 PET 기판 위에 두께 별로 증착 하였다. ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 전기적 특성은 면저항 측정기와 홀 측정 장치를 이용하여 분석하였고, 분광광도계와 탁도 측정기를 이용하여 광학적 특성을 관찰하였다. 또한, GIXD를 이용하여 이들 박막의 구조와 결정성에 대한 조사를 수행하였다. 이 결과들로부터 산소 분압비에 따른 ITO/PET 박막의 저항 특성 변화와 ITO 박막의 두께와 열처리 온도에 따른 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하여, 롤투롤 스퍼터링법에서 공정 조건에 따른 ITO/PET 필름의 물성변화를 보고하고자 한다.
한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 The IMAPS-Korea Workshop 2001 Emerging Technology on packaging
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pp.157-160
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2001
APF optical link용 receiver를 하나의 바이폴라 칩으로 실현하기 위하여 수신파장 영역에서 고속.고감도 특성을 갖는 바이폴라 집적용 Si photodiode를 에피 두게 6$\mu\textrm{m}$(epi06)와 12$\mu\textrm{m}$(epi12)로 제작하고 이의 전기.광학적 특성을 조사하였다. 제작된 소자의 전기.광학적 특성을 -5 V의 동작전압에서 측정한 결과, 6 $\mu\textrm{m}$ 에피두께의 경우 접합커패시턴스와 암전류가 각각 4.8 pF와 2.6 pA로 나타났으며, 광신호 전류와 감도특성은 670 nm의 중심파장을 갖는 3.15 ㎼의 입사광 전력 아래에서 각각 0.568 $\mu\textrm{A}$와 0.18 A/W로 나타났다. 에피층의 두께가 12 $\mu\textrm{m}$의 경우 접합커패시턴스와 암전류는 각각 9.8 pF와 171.3 pA로 나타났으며, 광신호 전류와 감도특성은 3.679$\mu\textrm{A}$와 1.17 A/W로 나타났다. 제작된 두 소자는 적색 파장(λ$_{p}$=670nm)부근에서 최대 spectral response(λ$_{p}$=600nm at epi06, λ$_{p}$=700nm at epi12)를 보이고 있다.이고 있다.
FPD 산업의 폭발적인 성장과 함께 어떻게 하면 불량률을 낮출수 있는가에 생산업체의 관심이 지대하다. FPD공정에서 품질을 결정하는 여러 요인 가운데 박막 두께의 제어가 차지하는 비중이 크다. 논문에서는 광학적 방법인 광 간섭 두께 측정기를 이용하여 얻은 시료의 광학적 특성을 레퍼런스 데이터와 비교하는 과정을 통해 시료의 두께를 측정함으로써 불량여부를 판별한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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