칼코겐유리의 광자결정

전문가 제언

○ 광자결정은 유전상수가 다른 물질을 주기적으로 배치하여 특정주파수 대역의 전자기파가 전달되지 않는 광밴드 갭을 형성시킨 구조체로 1 차원, 2차원, 및 3차원의 주기성을 갖고 굴절률이 변하는 것을 각각 1 차원, 2차원, 및 3차원 광자결정이라고 한다. 광자결정을 이용한 광밴드 구조 물질은 광도파로, 광필터, 마이크로 레이저, 고효율 LED, 광스위치 등 다양한 광전자 소자로 응용 가능성이 매우 높다.

○ 현재 널리 이용되고 있는 1차원 광자결정은 광섬유 브래그 격자이고 대부분의 2차원 광자 결정은 Si나 III-V 반도체로 제조된다. Si 웨이퍼에서 서로 평행한 방향으로 작은 구멍을 뚫거나 기둥을 남기는 구조를 통해 레이저, 광필터, 직각으로 구부린 도파로 등을 만들고 있다. 또한 막대모양의 유전체-공기 구조물로 구성되는 3차원 광자결정 구조에 관한 연구도 수행되고 있다.

○ 광자결정은 넓은 주파수 범위의 광자 밴드 갭을 가지며 그 내부에 인위적으로 단일 주파수의 광에 공진할 수 있는 결함을 만들 수 있기 때문에 센서 등 여러 가지 분야로 응용될 수 있다. 특히 2차원 광자결정은 높은 품질계수(Q)를 가지며 센서 부분이 매우 작아(1㎛) 아주 작은 양을 측정하고자 하는 바이오센서 응용 등에도 매우 적합하다.

○ 이 논문에서는 칼코겐유리를 이용하여 광자결정을 제작하고 이 구조에 인위적인 결함구조를 도입해 도파로와 마이크로 공진기를 제작하여 실험했다. 또한 광감성을 이용한 사후 조정을 통해 소자의 광학적 성능을 미세하게 조정해 초정밀 집적광학소자를 제작하는데 실질적인 실험 결과와 구체적인 실험방법 등을 설명하였으므로 2차원 광자결정 연구개발에 바로 참고할 수 있을 것으로 생각된다.

○ 칼코겐 광학소자가 가지는 높은 가능성을 실제로 증명한 매우 중요한 논문으로 생각되며 2차원 광자결정은 모든 초소형 광학소자, 광학 논리회로, 스위치, 펄스 재생기, 파장변환기, 저소모 전력용 광학소자 등 여러 가지 응용에 쓰일 수 있어 관심을 가지고 연구하여야 할 부분이라고 생각된다.

저자

Darren Freeman, et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2008

권(호)

6

잡지명

Photonics and Nanostructures - Fundamentals and Applications

과학기술
표준분류

재료

페이지

3~11

분석자

김*은

분석물

• 칼코겐유리의 광자결정.pdf [234,630 byte]

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