• 제목/요약/키워드: semiconductor devices, optical information processing.

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광정보처리 기술을 위한 광자물리학 (A Review on the Photonic Physics for Optical Information Processing Technology)

  • 김경헌;곽종훈;이학규;황월연;이일항;이용탁
    • 한국광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.223-239
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    • 1990
  • 근래에 와서 통신 및 정보처리 기술에 있어서 기존의 전자공학적인 방법이 가지는 한계점을 광자공학적인 방법으로 보완하거나 극복하여 고속 및 대용량화를 가능케 하려는 움직임이 있다. 이러한 광통신 및 광정보처리 기술에 필요한 광재료 및 과자소자들에 적용되는 광자물리학을 살펴보고 또 앞으로의 연구 추세를 살펴보기로 한다.

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Semiconductor Optical Amplifier를 이용한 5 Gb/s전광 XOR논리소자 (5 Gb/s all-optical XOR gate by using semiconductor optical amplifier)

  • 김재헌;변영태;전영민;이석;우덕하;김선호
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.84-87
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    • 2002
  • SOA (Semiconductor Optical Amplifier)의 inverter 원리를 응용하여 RZ 형식의 전광 XOR논리소자가 5 Gb/s 속도에서 처음으론 구현되었다. 먼저 Boolean AB와 Boolean AB가 실험적으로 구현되었으며 전광 XOR논리소자를 만들기 위해서 AB와 AB를 합하여 XOR의 Boolean 값인 AB+AB의 특성이 얻어졌다.

Surface Treatment of Ge Grown Epitaxially on Si by Ex-Situ Annealing for Optical Computing by Ge Technology

  • Chen, Xiaochi;Huo, Yijie;Cho, Seongjae;Park, Byung-Gook;Harris, James S. Jr.
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권5호
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    • pp.331-337
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    • 2014
  • Ge is becoming an increasingly popular semiconductor material with high Si compatibility for on-chip optical interconnect technology. For a better manifestation of the meritorious material properties of Ge, its surface treatment should be performed satisfactorily before the electronic and photonic components are fabricated. Ex-situ rapid thermal annealing (RTA) processes with different gases were carried out to examine the effects of the annealing gases on the thin-film quality of Ge grown epitaxially on Si substrates. The Ge-on-Si samples were prepared in different structures using the same equipment, reduced-pressure chemical vapor deposition (RPCVD), and the samples annealed in $N_2$, forming gas (FG), and $O_2$ were compared with the unannealed (deposited and only cleaned) samples to confirm the improvements in Ge quality. To evaluate the thin-film quality, room-temperature photoluminescence (PL) measurements were performed. Among the compared samples, the $O_2$-annealed samples showed the strongest PL signals, regardless of the sample structures, which shows that ex-situ RTA in the $O_2$ environment would be an effective technique for the surface treatment of Ge in fabricating Ge devices for optical computing systems.

실리콘 애벌런치 LED의 설계요소에 대한 분석 (An Analysis of Design Elements of Silicon Avalanche LED)

  • 이정용
    • 한국진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.116-126
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    • 2009
  • 반도체 소자의 축소로 인한 처리속도의 향상이 더욱 어려워지고 있다. 따라서 반도체 산업의 새로운 도약을 위해서 실리콘을 이용한 광전소자의 출현(Silicon photonics)이 더욱 절실해지고 있다. 제조의 간단성, 반복성, 안정성, 고속성, 일반실리콘 반도체 공정과의 병존성 등의 특성으로 인해 애벌런치 항복에 의한 발광 소자는 실리콘 발광소자의 구현에 유력한 후보 중의 하나이다. 애벌런치 발광현상에 대해 전기적, 광학적 측정을 하고, 간단한 모델링과 시뮬레이션을 통하여 발광부위의 형태, $n^{+}-p$ 접합의 깊이, 불순물의 농도, 에피층의 높이 등의 설계요소가 발광특성에 미치는 영향을 분석하였다. 시뮬레이션의 결과와 실제의 계측 결과를 비교하여, 차이점을 야기하는 이유, 애벌런치 항복의 발광현상을 설명하였고, 개선방안을 제시하였다.

낮은 문턱 전류를 위한 Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor 의 레이징 특성에 관한 연구 (Optical Properties of Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor for Low Threshold Current)

  • 최운경;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권7호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 본 연구에서는 광 논리 및 광 접속에 응용할 수 있는 GaAs/AlGaAs 구조의 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor, DOT)에 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser diode)을 응용하여, 활성층 위, 아래에 1/4 파장 거울층(quarter wavelength reflector stacks)을 제작함으로서 본 구조에서 최초의 레이징 특성을 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 스위칭 특성을 알아보기 위하여 순방향 전압에서는 비선형 s-자형의 전류-전압 특성을, 역방향 전압에서는 완전 공핍 전압을 모의실험으로 알아보았다. 모의실험을 바탕으로 설계, 제작한 VCL-DOT(Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor)의 스위칭 전압과 전류는 5.24 V, $5{\mu}A$ 이고, 홀딩 전압과 전류는 각각 1.50 V, $100{\mu}A$가 나왔다. 측정된 레이징 문턱 전류는 0.65 mA 이고, 출력 파장은 854.5 nm의 레이징 특성을 확인하였다.

플라즈마 식각공정 시 By-product와 Etchant gas를 이용한 식각 종료점 검출 (Endpoint Detection Using Both By-product and Etchant Gas in Plasma Etching Process)

  • 김동일;박영국;한승수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.541-547
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    • 2015
  • 현재 반도체 제조 공정에서 집적회로의 소자 크기가 점점 작아짐에 따라 플라즈마 식각 공정에서의 식각 종료점 검출이 더 어려워지고 있다. 식각 종료점 검출은 위해서는 반도체 장비에 다양한 종류의 센서를 설치하고 이 센서를 통해 데이터를 얻고 분석해야 한다. 기존의 식각 종료점 검출 방식은 주로 By-product의 OES 데이터를 분석하여 진행되었는데 본 연구에서는 By-product 와 Etchant gas 의 OES 데이터를 함께 분석하여 식각 종료점 검출 결과에 신뢰성을 더 높이고자 하였다. 또한, 데이터 분석을 위해 OES-SNR, PCA, Polynomial Regression, eHMM 등의 기법들을 사용하여 진행하였다.

고성능 컴퓨팅을 위한 인터커넥션 네트워크 기술 동향 (The Technology Trend of Interconnection Network for High Performance Computing)

  • 조혜영;전태준;한지용
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.9-15
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    • 2017
  • 반도체 집적 기술의 발전으로 중앙처리장치 및 저장장치가 소형화되고 성능이 빠르게 발전되면서 고성능 컴퓨팅(High Performance Computing) 분야에서 인터커넥션 네트워크가 전체 시스템의 성능을 결정하는데 더욱 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 고성능컴퓨팅 분야에서 사용되는 인터커넥션 네트워크 기술 동향을 분석하였다. 2017년 6월 기준 슈퍼컴퓨터 Top 500에서 가장 많이 사용하고 있는 인터커텍트는 인피니밴드이다. 최근 이더넷은 40/100Gbps 기가비트 이더넷 기술의 등장으로 인피니밴드 다음으로 높은 점유율을 보이고 있다. 지연(latency) 성능이 인피니밴드에 비해 떨어지는 기가비트 이더넷은 비용 대비 효율을 중시하는 중형급 데이터 센터에서 선호하고 있다. 또한 고성능을 요구하는 최상위 HPC 시스템들은 기존의 이더넷, 인피니밴드 기술에서 벗어나, 자체적인 인터커넥트 네트워크를 도입하여 시스템의 성능을 극대화 하는 노력을 하고 있다. 향후 고성능 인터커넥트 분야는 전기 신호기반 데이터 통신에서 한 단계 도약하여, 빛으로 데이터를 주고받는 실리콘 반도체 기반 광송수신 기술이 활용될 것으로 예상된다.