• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-55
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• 2004

표면 플라즈몬은 금속 표면에 존재하는 자유전자의 밀도파이며, 광자와 결합하여 존재한다. 본 논문에서는 근접장 주사 광학 현미경을 구성하고 이를 이용하여 표면에서 지수함수적으로 감소하는 표면 플라즈몬과 두 표면 플라즈몬에 의한 간섭무늬를 측정하였다. 표면 플라즈몬은 표면의 작은 광학적 분포에도 민감하게 변화하여, 광학 탐침이 금속 표면에 접근함에 따라서 표면 플라즈몬의 공명 조건에 영향을 준다. 이로 인해 광학 탐침이 금속 표면으로부터 약 250nm 떨어진 곳에서 광의 세기가 최대가 됨을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.373-373
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• 2013

높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 그러나 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율저하, GaN 의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. c-plane InGaN/GaN LED 기반의 표면 플라즈몬 실험은 많은 연구가 수행되고 있으나, m-plane InGaN/GaN LED 기반의 표면 플라즈몬은 아직 연구가 진행되지 않았다. 본 실험의 목적은 표면 플라즈몬 효과를 이용하여 semi-polar InGaN/GaN LED의 광효율을 개선하는 것이다. 유기금속화학 증착 장비로 m-plane sapphire위에 $6{\mu}m$ 의 GaN 버퍼층을 증착하고 표면의 평탄화를 위해 $2{\mu}m$의 n-GaN을 증착하였다. 그 위에 3개의 다중양자우물 층을 증착하였고, 10 nm의 도핑이 되지않은 GaN를 증착하였다. 표면 플라즈몬 현상을 일으키기 위해 Ag박막을 10, 15, 20 nm 증착하여 급속 열처리 방법으로 $300^{\circ}C$에서 20분 열처리 하였다. 형성된 나노입자를 측정하기 위해 주사전자현미경으로 표면을 분석하였다. 표면플라즈몬에 의한 InGaN/GaN 광 세기를 측정하고자 여기 파장이 385 nm인 photoluminescence (PL) 를 사용하였다. 또한 내부양자효과의 증가를 확인하기 위해 PL을 이용하여 온도를 10~300 K까지 20 K 간격으로 광세기를 측정하였다. 향상된 내부 양자효과가 표면 플라즈몬에 의한 것임을 증명하기 위해 time-resolved PL을 이용하여 운반자 수명시간을 구하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1988년도 광학 및 양자전자학 워크샵
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• pp.132-134
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• 1988

얇은 금속면의 얀쪽 표면에 유전율이 같은 물질을 두는 감쇄 전반사 방법에 의하면 수명이 긴 표면 플라즈몬이 생성될수 있다. 이럼엄을 이용하여 금속표면과 접한 액체에서의 라만 산란의 증가를 얻을수 있다.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.73-79
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• 2008

금속선 도파로 면과 금속 평면이 수직으로 적층된 장거리 표면-플라즈몬 도파로 구조를 제안하였으며, 표면-플라즈몬 모드의 특성을 유전체의 굴절율과 두께 변화에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증하였다. 위층의 금속선 도파로를 S-곡선과 Y-분기 형태로 변형시킨 이중-금속 도파로를 제작하여, 제안된 이중-금속 도파로 구조의 광 소자 응용 가능성을 살펴보았다. 제안된 이중금속 구조에서는 도파로 코어에 해당하는 두 금속 박막 사이의 유전체 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면 플라즈몬 모드가 존재할 수 있으며, 표면-플라즈몬 모드의 전파거리는 두 금속 박막 사이의 유전체 두께를 조절함으로써 증가시킬 수 있다. 또한, 이중-금속 도파로는 표면-플라즈몬을 전달할 뿐만 아니라, 삽입된 코어 유전체에 전압 및 전류를 인가하기에도 매우 적합한 구조로서, 표면-플라즈몬 능동소자 및 비선형 소자 구현에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제2권2호
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• pp.59-66
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• 1991

표면 플라즈몬 공명이 일어나는 공명각과 최적 두께를 여러 금속 박막에 대해 어드미턴스 다이어그램을 이용하여 계산하였으며, 표면 플라즈몬 공명에서 측정한 반사율과 이론치를 곡선 맞춤하여 은박막과 알루미늄 박막의 광학 상수와 두께를 결정하였다. 한 파장에 대해 두 개의 해가 존재하므로 알곤 레이저의 두 파장에서 같은 두께를 갖는 해를 광학 상수의 유일 해로 선택하였으며, 금속 박막을 공기 중에 노출시킬 경우, 박막의 표면 변화에 의해 이동된 표면 플라즈몬 공명으로부터 변화된 금속 박막의 광학 상수를 결정하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권6호
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• pp.429-434
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• 2008

비대칭 이중-금속 장거리 표면-플라즈몬 구조는 두 금속 사이에 위치한 코어 유전체 층의 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면-플라즈몬 모드가 존재한다는 장점이 있다. 도파로의 코어 층에 격자를 형성함으로써 플라즈몬 밴드-갭에 기초한 통신대역 파장에서의 장거리 표면-플라즈몬 파장필터를 구현하였다. Method of Line과 전달행렬방법 등을 통해 장거리 표면-플라즈몬 모드의 유효굴절률, 모드 특성, 투과도 등의 분석을 통해 설계하였으며, 도파로의 코어 층에 홀로그램 리소 방식을 이용하여 523.3 nm 주기의 브래그격자를 형성하여 파장필터를 제작하여 통신대역인 1541 nm 파장에서 대략 2 nm의 반치폭과 50 dB 이상의 파장 소광률을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 파장필터는 표면-플라즈몬 집적회로를 구성하는 소자로써 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국광학회지
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• 제3권4호
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• pp.205-216
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• 1992

공명각과 비공명각에서 각각 표면 플라즈몬의 전기장 분포를 계산하고 두 경우를 비교하였다. 표면 플라즈몬 공명의 응용으로서 (1) 은박막 위에 덧증착한 얇은 ZnS 박막의 광학 상수를 두께가 증가함에 따라 측정하였고, (2) 발산하는 입사파를 이용하여 은박막 위에 덧증착한 두께가 서로 다른 SiO 박막에 의한 4개의 표면 플라즈몬 공명을 한 화면에서 관측하였으며 (3) 평행광을 이용하여 은박막 위에 덧증착한 격자 모양의 SiO박막과 문자 "가" 모양의 SiO 박막의 형상을 측정하였다.

• 한국광학회지
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• 제25권2호
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• pp.95-101
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• 2014

표면 플라즈몬 공명 (SPR) 센서에서 금속 전극에 전압을 걸었을 경우, 표면에 여기 되는 전기장에 의해 전하가 쌓이게 된다. 이는 금속 표면의 광학적 성질과 표면 플라즈몬 공명 각도의 변화를 야기시킨다. 본 논문에서는 그에 대한 검증을 위해 다양한 산도 조건의 수용액 하에서 금속에 전압을 걸었을 때의SPR 각도 변화를 측정하였고, 누적 전하량과 공명 각도에 대한 의존성을 그렸을 때 수용액의 산도에 관계없이 일치함을 확인 하였다. 이 관계를 설명하는 기존의 공간전하층(SCL) 모델과 비교해보고 실험결과와 어긋나는 부분과도 잘 맞는 수정된 SCL 모델을 제시하였다. 이 결과는 표면 플라즈몬 공명 센서의 응용과 금속박막의 광학적 성질에 대한 연구에 기여할 거라 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.335-335
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• 2012

높은 효율의 InGaN/GaN 전광소자는 현대 조명 산업에 필수적인 역할을 하고 있다. 전광소자의 효율을 높이는 데에는 여러가지 한계들이 있다. 예를 들면 높은 전류에서의 효율 저하, GaN의 전위결함에 의한 비발광 재결합의 발생 등이 있다. 이러한 한계를 극복하고자 InGaN/GaN 전광소자의 효율을 높이기 위해 사파이어 기판의 표면을 거칠게 바꾸는 방법, 무분극 전광소자, 표면 플라즈몬 등 여러가지 많은 방법들이 개발되고 있다. 본 실험에서는 유기금속화학증착 방법을 이용하여 사파이어 기판위에 Si이 도핑된 n-type GaN를 3.0 um 증착 하였고 그 위에는 9층의 양자 우물 층을 쌓았다. 마지막으로 위층은 Mg 이 도핑된 p-type GaN를 200 nm 증착 하여 소자를 형성하였다. 포토리소그래피 공정과 에칭공정을 통하여 7 um 인 선 패턴을 가진 시료를 완성하였다. 투과 전자 현미경의 측정 결과 맨 위층인 p-GaN의 에칭된 깊이는 175 nm 이였다. 금속박막을 증착하기 위해 열증착 방법으로 금과 은의 박막을 두께를 달리하여 0~40 nm증착 하였다. 금과 은의 두께에 따른 광발광 측정 결과 은(Ag)박막만 40 nm 일 경우 금속박막이 없는 시료보다 광발광 효율이 7배 증가하였고 금 10 nm와 은 30 nm 인 경우에는 3.5배 증가하였다. 또한 패턴의 폭에 따른 광발광 증가를 알아보고 광발광 증가가 일어나기 위한 최적의 패턴조건을 알고자 폭을 5, 10 um 달리하였고, 원자간 힘 현미경과 전자현미경을 이용하여 에칭된 패턴의 폭과 두께를 확인하였다. 본 실험을 통해 금과 은박막에 의한 표면플라즈몬 효과와 광발광 효율증대에 대해 토의할 것이다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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• pp.90-93
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• 1991

일곤 레이저의 두 파장(488 nm, 514.5 nm)을 사용하여 은 박막과 은 박막 위에 덧증착한 ZnS 박막의 유일한 광학 상수와 두께를 Kretschmann 구조의 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 결정하였다.