본 논문은 최적의 고출력용 (GaAl) As/GaAs CSP-LOC 레이저 다이오드 구조를 설계하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 실험 데이터를 근거로한 레이저다이오드의 설계변수로 각 층의 두께, 흡수계수, 스트라이프 폭등이 사용되었고 활성층(d2)와 광 도파로층(d3)의 두께가 각각 0.08um, 0.5um일때와 0.1um, 0.4um일때 최적의 안정된 고출력용 CSP-LOC 구조를 얻었다. 따라서 본 노문에서는 실용적인 반도체레이저의 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고 임의의 재료를 갖는 CSP-LOC 구조에 이 프로그램의 적용이 가능하다.
최근, 유사 빔 전파방법이나 비 직교성 결합모드이론과 같은 다양한 근시적 해석법들이 중첩모드에 기초한 테이퍼 방향성 결합기의 그 광학적 특성을 분석하기 위하여 제안되어 왔다. 비록, 이들 접근 방식들이 특별한 구조에서 충분히 정확한 결과들을 제공하지만 테이퍼 전송 구조와 같은 민감한 광 소자 해석에는 불충분하다. 이를 위하여, 우리는 그 방향성 결합기의 전력전송을 정확하게 해석하기 위하여 새롭게 발전된 모드 전송선로, 해석법을 소개하고 이용하고자 한다. 이를 이용한 수치 해석 결과 대칭인 두 테이퍼 채널의 간격이 증가함에 따라 우/기 모드의 전파상수는 하나의 값으로 수렴하였다. 더욱이, 테이퍼 각도가 ${\theta}=0.1^{\circ}$일 때 하나의 전송 채널을 통하여 입사된 모드의 97%가 다른 전송 채널로 전송되었고, 그 기운 각도가 증가함에 따라 전력 전송은 현저하게 감소하였다.
LED arrays with pixel numbers of $3{\times}3$, $4{\times}4$, and $5{\times}5$ have been studied in this paper in order to enhance the optical output power and decrease heat dissipation of an AlGaInP-based light emitting diode display device (pixel size of $280{\times}280{\mu}m$) fabricated by micro-opto-electro-mechanical systems. Simulation results showed that the thermal resistances of the $3{\times}3$, $4{\times}4$, $5{\times}5$ arrays were $52^{\circ}C/W$, $69.7^{\circ}C/W$, and $84.3^{\circ}C/W$. The junction temperature was calculated by the peak wavelength shift method, which showed that the maximum value appears at the center pixel due to thermal crosstalk from neighboring pixels. The central temperature would be minimized with $40{\mu}m$ pixel pitch and $150{\mu}m$ substrate thickness as calculated by thermal modeling using finite element analysis. The modeling can be used to optimize parameters of highly integrated AlGaInP-based LED arrays fabricated by micro-opto-electro-mechanical systems technology.
In order to reduce reflectance of soda-lime glass having average reflectance of 7.35% and refractive index of 1.53, single (SiO2), double (SiO2/20SiO2-80ZrO2), and triple (SiO2/ZrO2/75SiO2-25ZrO2) layers were designed and fabricated on the glass substrate by Sol-Gel method. Stble sols of SiO2-ZrO2 binary system for antireflective (AR) coatings were synthesized with tetraethyl orthosilicate (TEOS) and zirconium n-butoxide as precursors and ethylacetoacetate (EAcAc) as a chelating agent in an atmosphere environment. Films were deposited on soda-lime glass at the withdrawal rates of 3~11 cm/min using the prepared polymeric sols by dip-coating and they were heat-treated at 45$0^{\circ}C$ for 10 min to obtain homogeneous, amorphous and crack-free films. In case of SiO2-ZrO2 binary system, refractive index of film increased with an increase of ZrO2 mol%. Designed optical constant of films could be obtained through varying the withdrawal rate. In the visible region (380~780nm), reflectance was measured with UV/VIS/NIR Spectrophotometer. Average reflectances of the prepared single-layer [SiO2 (n=1.46, t=103nm)], double-layer [SiO2 (n=1.46, t=1-4nm)/20SiO2-80ZrO2 (n=1.81, t=82nm)], and triple-layer [SiO2 (n=1.46, t=104nm)/ZrO2 (n=1.90, t=80nm)/75SiO2-25ZrO2 (n=1.61, t=94 nm)] were 4.74%, 0.75% and 0.38%, respectively.
컨테이너 검색을 위해 사용되는 고에너지 X-선 영상획득용 검출기는 입사되는 고에너지 X-선을 효과적으로 획득하기 위하여 MeV X-선 수집이 충분히 수행될 수 있는 두께의 섬광체를 사용한다. 컨테이너 검색기에서는 섬광체에 입사되는 X-선의 에너지는 일반적으로 최대 9MeV의 X-선이 사용된다. 그러므로 고에너지 X-선 광자를 효과적으로 수집하기 위해서는 수 cm 두께의 섬광체가 이용되어야 하며 섬광체의 두께는 신호의 수집효율에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 컨테이너 검색에 사용되는 CdWO4 섬광체와 소면적의 센서를 활용한 영상검출기의 설계조건에 대한 연구를 기술하고 있다. 이를 위하여 본연구에서는 섬광체의 적절한 두께와 섬광체 표면의 반사율에 따른 빛 수집효율을 계산하기 위하여 MCNP6와 DETECT2000을 활용하여 다양한 조건에서 X-선 거동과 빛의 거동에 대한 모사를 수행하였다. 빛 수집효율 계산결과 섬광체 표면의 반사율이 낮은 경우 대략 15 ~ 20mm 두께의 섬광체를 선정하는 것이 적합하였으나 반사율이 높아짐에 따라 대략 25 ~ 30mm 두께의 CdWO4 섬광체를 선정하는 것이 적합한 것으로 확인되었다.
격자의 구조가 간단하고 격자의 대조비가 낮은 SBC 시스템 구성을 위한 무편광 유전체 다층박막 회절격자를 설계하였다. SBC 방법으로 결합한 빔의 빔 품질을 높게 유지하기 위하여 회절격자의 파면 왜곡이 최소화되는 구조를 제안하였으며, 오염에 의한 흡수가 발생하지 않고 회절격자를 제작할 수 있는 구조로 회절격자를 최적화 설계하였다. 설계된 회절격자는 1055 nm 중심파장에서 Littrow 각도로 입사하는 경우 무편광 -1차 회절 효율이 99.36%이었으며, 96% 이상의 무편광 회절 효율을 나타내는 공정 여분이 확보되어 있음을 확인하였다.
차세대 친환경 조명인 LED소자는 온도가 올라갈수록 LED의 발광효율이 떨어지고 $80^{\circ}C$이상 올라갈수록 수명이 감소하고 스펙트럼선의 파장이 본래의 파장보다 장파장 쪽으로 이동하는 Red Shift현상 및 $T_j$ 상승에 따라 광 출력이 감소되는 큰 문제점이 대두되고 있어 열을 최소화 할 수 있는 방열설계 연구가 진행 중이다. COB Type LED의 경우 보드에 LED 칩을 직접 결합시켜 열 저항을 낮췄지만 주거용 13.5W의 경우 방열판을 통해 발열 문제를 해결해야한다. 본 논문에서는 주거용 13.5W COB LED 다운라이트에 맞게 Heat Sink를 설계하고, 그 설계한 Heat Sink와 13.5W COB를 패키징하여 Solidworks flow simulation을 통해 최적의 Fin두께를 선정하여 접촉식 온도계를 사용한 열적 특성을 분석 하고 평가 하였다.
A microgripper using thermal actuator and SU-8 polymer was designed and fabricated to manipulate cells and microparts. A chip size of a microgripper was 3 mm ${\times}$ 5 mm. The thermally actuated microgripper consisted of two couples of hot and cold arm actuators. The high thermal expansion coefficient, 52 $ppm/^{\circ}C$, of SU-8 compared to silicon and metals, allows the actuation of the microgripper. Thickness and width of SU-8 as an end-effector were 26 ${\mu}m$ and 80 ${\mu}m$, respectively. Initial gap between left jaw and right jaw was 120 ${\mu}m$. The ANSYS program as FEM tool was introduced to analyze the thermal distribution and displacement induced by thermal actuators. $XeF_2$ gas was used for isotropic silicon dry etching process to release SU-8 end-effector. Mechanical displacements of the fabricated microgripper were measured by optical microscopy in the range of input voltage from 0 V to 2.5 V. The maximum displacement between two jaws of a microgripper Type OG 1_1 was 22.4 ${\mu}m$ at 2.5 V.
최근 휴대용 정보전자기기의 비약적인 사용의 증가는 충격에 보다 강한 디스플레이에 대한 연구를 발전시키는 계기가 되었다. 일부 제조회사에서 AMOLED를 사용한 디스플레이에서 유연한 특성을 가진 제품을 선보이고 있으나, 그 사용량에 있어서 압도적으로 많은 부분을 차지하고 있는 것은 LCD 이다. 특히 LCD는 구조적인 문제로 인하여 반드시 후면광원을 사용하여야 하는데, 면발광형식의 조광장치를 얇은 두께로 구현하는데 사용되는 것이 아크릴 재질의 도광판이다. 본 연구에서는 유연하지 않은 메틸메타아크릴레이트에 부틸 아크릴레이트 고무계열의 합성재료를 첨가하여 유연성을 유지하고, 투과율을 90%까지 상승시킨 KURARITY 라는 재질을 사용한 패턴의 설계 및 성형 결과를 통해서 유연한 후면광원의 가능성을 평가하는데 주력하였다. 평가 결과 기존의 광원과 동일한 수준의 밝기 및 휘도 균일도를 얻을 수 있었다.
Among several critical topics in semiconductor fabrication technology, particles in addition to bonded surface contaminations are issues of great concerns. This study reports the development of a system which inspects wafer bond integrity by analyzing laser beam transmittance deviations and the variations of the intensity caused by the defect thickness. Since the speckling phenomenon exists inherently as long as the laser is used as an optical source and it degrades the inspection accuracy, speckle contrast is another obstacle to be conquered in this system. Consequently speckle contrast reduction methods were reviewed and among the all remedies have been established in the past 30 years the most adaptable solution for inline inspection system is applied. Simulation and subsequently design of experiments has been utilized to discover the best solution to improve irradiance distribution and detection accuracy. Comparison between simulation and experimental results has been done and it confirms an outstanding detection accuracy achievement. Bonded wafer inspection system has been developed and it is ready to be implemented in FAB in the near future.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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