• 제목/요약/키워드: terahertz wave

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테라헤르츠파를 이용한 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도와 물리적 특성 측정에 관한 연구 (The Doping Concentration and Physical Properties Measurement of Silicon Wafer Using Terahertz Wave)

  • 박성현;오경환;김학성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • 본 논문에서는 테라헤르츠파 시간분광영상시스템을 이용하여 도핑된 실리콘 웨이퍼의 물리적 특성을 측정하는 것에 관한 연구를 진행하였다. 투과모드와 $30^{\circ}$의 입사각을 가진 반사모드를 이용하여 측정하였으며 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도는 N-type과 P-type 모두에서 $10^{14}$에서 $10^{18}$까지 다양하게 준비하였다. 그 결과, 도핑 정도와 테라헤르츠파와의 상관관계를 찾았으며 이를 이용하면 모든 경우에 대한 도핑된 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도를 확인할 수 있다. 또한, 각 도핑된 실리콘 웨이퍼의 도핑된 두께, 굴절률, 유전율을 테라헤르츠 시간영역 파형분석을 통하여 계산할 수 있었다. 따라서, 테라헤르츠 시간분광영상화 기술은 도핑된 실리콘 웨이퍼의 굴절률과 유전율과 같은 물리적 특성뿐만 아니라 도핑 정도를 측정할 수 있는 유용한 기술이 될 것으로 기대된다.

테라헤르츠 이미징기법을 이용한 유화의 상태분석 및 진단 (Study of Condition Analysis and Diagnosis on Oil Paintings with Terahertz Imaging)

  • 백나연;송유나;김문정;정용재;이한형
    • 보존과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.237-244
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    • 2019
  • 본 연구에서는 우리나라 근대시기 유화 작품 3점('소년', '소녀', '혜화동풍경')에 테라헤르츠 이미징 기법을 활용하여 추출 가능한 작품 내부 정보의 종류와 이를 추출하기 위한 분석 조건을 연구하였다. 또한 테라헤르츠 스캔 적용 시 대상 작품의 굴곡에 따라 분석 대상 표면과 검출부 사이의 거리가 변화되어 발생하는 이미지 왜곡이 주된 문제점임을 파악하고, 이를 보완하기 위한 방법으로 '작동 거리 유지 장치'를 고안하였다. 연구 결과, 테라헤르츠 이미징 기법을 이용하여 유화의 바탕재 특성과 내부의 손상형태를 파악할 수 있음을 확인하였고 각 특성을 확인할 수 있는 최적의 조건을 제시하였다. 바탕재의 특성과 하부층 확인에는 테라헤르츠 주파수 분해 이미지를 활용하는 것이 유용하였으며 붓터치 등 채색기법을 파악하는 것에는 최대 반사피크 이미지와 단면 이미지가 효과적이었다. 또한 표면에서 관찰할 수 없는 작품 내부 손상 정보는 단면 이미지와 주파수 분해 이미지를 비교하는 것이 유용하였다. 회화작품에 적용한 결과, '소년'과 '소녀'에서는 내부의 구조적 손상 자국을, '혜화동풍경'에서는 작가의 채색 방식을 확인하였다. 이상의 결과는 우리나라 근대기 유화의 예방보존 및 보존처리를 위한 상태분석 및 진단에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Theoretical Investigation on Collinear Phase Matching Stimulated Polariton Scattering Generating THz Waves with a KTP Crystal

  • Tan, Lian;Yuan, Bin;Li, Yongjun;Wang, Silei;Zhang, Hongtao;Bing, Pibin;Yao, Jianquan;Li, Zhongyang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권4호
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    • pp.342-349
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    • 2019
  • We present a theoretical research concerning terahertz (THz) wave generation with $KTiOPO_4$ (KTP) by collinear phase matching (CPM) stimulated polariton scattering (SPS). Both CPM and corresponding nonzero nonlinear coefficients can be simultaneously realized with $s{\rightarrow}f+f$ in yz plane, $s{\rightarrow}f+s$ with ${\theta}$ < ${\Omega}$ in xz plane and $s{\rightarrow}f+f$ with ${\theta}$ < ${\Omega}$ in xz plane. The effective nonlinear coefficients including electronic nonlinearities and ionic nonlinearities are calculated. Based on the parameter values of refractive indices, absorption coefficients and effective nonlinear coefficients, we simulate THz wave intensities generated with CPM SPS by solving coupled wave equations and give the relationship among the maximum THz wave intensity, optimal crystal length and the angle ${\theta}$. The calculation results demonstrate that CPM SPS with KTP can generate THz waves with high intensities and quantum conversion efficiencies.

볼로미터형 테라헤르츠 센서의 광학적 특성 연구 (Optical Characteristics of Bolometric Terahertz Sensor)

  • 한명수;송우섭;홍정택;이동희
    • 센서학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.335-339
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    • 2018
  • The optical characteristics of a terahertz (THz) antenna-coupled bolometer (ACB) detector were evaluated using a pulsed quantum cascade laser (QCL) and radiation blackbody sources. We investigated a method for measuring the responsivity and noise-equivalent power (NEP) of the THz detector using two different types of light sources. When using a QCL source with a frequency of 3 THz, the average responsivity of 24 devices was $1.44{\times}10^3V/W$ and the average NEP of those devices was $3.33{\times}10^{-9}W/{\surd}Hz$. The average responsivity and NEP as measured by blackbody source were $1.79{\times}10^5V/W$ and $6.51{\times}10^{-11}W/{\surd}Hz$, respectively, with the measured values varying depending on the light source. This was because the output power of each light source was different, with the laser source being driven by a pulse type wave and the blackbody source being driven by a continuous wave. The power input to the THz sensor was also different. Futhermore, the responsivity and NEP values measured using band pass filter (BPF) were similar to those measured when using only THz windows. It was found that ACB sensor responds normally in the THz region to both the laser and the blackbody source, and the method was confirmed to effectively evaluate the characteristics of the THz sensor.

Generation and Detection of Terahertz Waves Using Low-Temperature-Grown GaAs with an Annealing Process

  • Moon, Kiwon;Choi, Jeongyong;Shin, Jun-Hwan;Han, Sang-Pil;Ko, Hyunsung;Kim, Namje;Park, Jeong-Woo;Yoon, Young-Jong;Kang, Kwang-Yong;Ryu, Han-Cheol;Park, Kyung Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.159-162
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    • 2014
  • In this letter, we present low-temperature grown GaAs (LTG-GaAs)-based photoconductive antennas for the generation and detection of terahertz (THz) waves. The growth of LTG-GaAs and the annealing temperatures are systematically discussed based on the material characteristics and the properties of THz emission and detection. The optimum annealing temperature depends on the growth temperature, which turns out to be $540^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$ for the initial excess arsenic density of $2{\times}10^{19}/cm^3$ to $8{\times}10^{19}/cm^3$.