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강유전체 로드의 제작과 집적화

전문가 제언: ○ 본고는 강유전체결정을 이용하여 광결정(photonic crystal) 로드를 제조하기 위한 방법에 대하여 설명하였다. 특히 디바이스를 제작하기 위한 여러 가지 방법 중 몰드가 필요 없는 전기영동법(EPD) 연구에 대하여 연구진행 사항을 기술하였다.

○ 유전물질로 이루어진 광결정에서 가장 중요한 것이 광밴드 갭이다. 물질의 유전상수를 주기적으로 변화시켜 특정 주파수대역의 전자파가 전달되지 않는 광밴드 갭은 반도체에서 전자밴드 갭과 유사한 개념이다

○ 전자밴드 갭 반도체기술이 전자공학의 혁명을 가져온 것처럼 다음 세기에는 광결정을 이용한 광전자(optoelectronics)가 혁명을 가져올 것으로 기대되고 있다.

○ 광결정의 응용 분야는 레이저, 수광 및 발광소자, 디스플레이, 필터, 광스위치 등 무수히 많은 분야가 존재한다. 각각의 분야에서 기존 소자에 비하여 월등한 성능 개선이 있거나, 새로운 개념의 소자구현이 가능하기 때문에 세계적으로 많은 연구가 동시에 이루어지고 있다.

○ 연구 현황을 보면 미국, 일본, 유럽, 러시아 등에서 활발한 연구가 이루어지고 있고, 국내에서는 KAIST, 포항공대 등 여러 대학과 기업 연구소에서 이론 및 제작연구가 시작되었지만 선진국에 비하여 미미한 편이다.

○ 최근의 연구는 주로 2차원 광결정 개발에 집중 되어있다. 이는 제조가 비교적 용이하며 저렴한 비용으로 제조할 수 있고, 간단한 구조를 응용하여 다양한 소자를 만들 수 있기 때문이다.

○ 광결정 연구는 이론 및 디바이스 제작기술이 중심이 되고 있다. 우리나라는 반도체공정기술이 앞서고 있어 향후 이 기술을 활용하면 좋은 시너지효과가 있을 것으로 기대된다. 그러나 국내 연구개발 환경이 선진국에 비하여 많은 차이를 보이므로 정부의 과감한 지원이 필요하다.

저자: Makoto Kuwabara, Tsuyoshi Aoki, Yong Jun Wu
자료유형: 학술정보