[논문]광메모리 단결정의 성장과 그 특성

유영문

광메모리 단결정의 성장과 그 특성
Crystal Growth and their photorefractive properties for optical memo 원문보기

유영문 (한국화학연구원)

광메모리 시스템의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있는 가장 대표적인 포토리프렉티브 결정 7종에 대해 개관하였다. 각 결정에 대한 고균질 광학결정의 성장 조건의 문제점들을 다음의 3가지 결정성장법에 따라 논의 하였다. (1) 용액인상법에 의한 $LiNbO_3$$Bi_{12}SiO_{20}$ (2) TSSG 법에 의한 $Bi_{12}TiO_{20}$, $KNbO_3$, $BaTiO_3$, (3) 소테파노프법에 의한 $(Sr_{1-x} Ba_{x})$$Nb_2O_6$, $(K_{1-y}Na_y)_{2A-2} (Sr_{1-x}Ba_x)_{2-A}Nb_{2}O_{6}$, 또한 결정의 포토리프렉티브의 기능성에 대한 재료적 성능지수 $Q_1$, $Q_2$및 감도에 대하여 논의하였다.

Seven kinds of most representative photorefractive crystals expected to contribute to the realization of the volume holographic storage were reviewed The growth conditions and problems for highly homogeneous optical qualities of the following crystals depending on the growth methods were discussed;(1) $LiNbO_3$ and $Bi_2SiO_{20}$ by Czochralski method (2) $Bi_{12}TiO_{20}$, $KNbO_3$ and $BaTiO_3$ by top seeded solution growth and (3) $(Sr_{1-x}Ba_{x})Nb_{2}O_{6}$ and $(K_{1-y}Na_y)_{2A-2}(Sr_{1-x}Ba_x)_{2-A}Nb_2O_6$ by Stepanov method, And then the figure of merits for the estimation of phororefractive materials on performances, such as $Q_1$, $Q_2$ and sensitivity, were discussed.

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문제 정의

이 중에서 위상공역경, 화상증폭, holographic 광메모리 등의 분야에서는 강유전체 결정이 유리하고 광switch, 광pulse 처리 등의 분야에는 상 유전체 결정과 반도체가 적당하다. 그러므로 본 논문에서는 최근 주목받고 있는 PR 결정에 대한 결정성장법과 성장조건, 그리고 PR 특성을 비교해 봄으로써 광정보 저장 및 처리 재료로써 각 결정이 가진 장단점을 개관해 보고자 한다
이상에서 대용량 초고속 실시간 광메모리 시스템의 실용화에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있는 가장 대표적인 PR 단 결정 7종을 선정하여 각 결정의 결정 성장법과 성장조건 및 성능지수에 대해 살펴 보았다.

이론/모형

그러나 이중도가니를 사용하고 성장온도를 Tm.SLN으로 제어하면서 성장된 결정의 무게만큼 C stoichiometric 조성의 원료를 자동공급 장치에 의하여 연속적으로 공급해주는 double crucible Czochralski (DCCZ) 법 [5] 으로 결정 성장을 하면 SLN을 성장시킬 수 있다. LiNbO과 동형(isomorphic) 인 LiTaO의 경우, 일치용융조성의 LiTaO3는 Li 이온 자리에 Ta 이온 농도 2 X 1027cm:i.

성능/효과

3 (SLT)는 각각 ~3 X 10'7cm;i, 공공농도 ~1 X 10'7cnF으로 결함이 현저하게 감소한다. SLN 및 SLT에서 이러한 결정결함의 감소는 Curie 온도의 증가, 흡수단의 감소 광 손상치의 증가 광학적 고 균질성 실현, 전기광학(electrooptic; EO) 계수의 증가, 2차 비선형 계수의 증가, 2광파 결합 이득 및 응답 속도의 증가 등 광학적 특성이 크게 향상된다. 현재까지의 광메모리용 LiNbO:i 연구는 Fe 이온이나 Ce, Mn, Tb, Zn, Cu, Pr 등 다양한 종류의 이온이 단순 또는 다중 주입된 CLN으로 연구가 전개되어 왔으나, 향후에는 이온이 다중주입된 SLN 및 SLT로 PR 연구를 하게 될 것으로 전망된다
LiNbO과 동형(isomorphic) 인 LiTaO의 경우, 일치용융조성의 LiTaO3는 Li 이온 자리에 Ta 이온 농도 2 X 1027cm:i.공공 농도 8 x 1027cm, 의 결정 결함을 가지지 만 DCCZ법으로 성장한 화학양론조성의 LiTaO.3 (SLT)는 각각 ~3 X 10'7cm;i, 공공농도 ~1 X 10'7cnF으로 결함이 현저하게 감소한다. SLN 및 SLT에서 이러한 결정결함의 감소는 Curie 온도의 증가, 흡수단의 감소 광 손상치의 증가 광학적 고 균질성 실현, 전기광학(electrooptic; EO) 계수의 증가, 2차 비선형 계수의 증가, 2광파 결합 이득 및 응답 속도의 증가 등 광학적 특성이 크게 향상된다.
값이 대략 10 pm/V 부근에놓여지게 된다. 큰 Ge 큰 비선형성을 요구하는 위상공역경, 빔 화상증폭, 홀로그램 광 메모리용 강유전체를 평가하는데 적합하다.

후속연구

SLN 및 SLT에서 이러한 결정결함의 감소는 Curie 온도의 증가, 흡수단의 감소 광 손상치의 증가 광학적 고 균질성 실현, 전기광학(electrooptic; EO) 계수의 증가, 2차 비선형 계수의 증가, 2광파 결합 이득 및 응답 속도의 증가 등 광학적 특성이 크게 향상된다. 현재까지의 광메모리용 LiNbO:i 연구는 Fe 이온이나 Ce, Mn, Tb, Zn, Cu, Pr 등 다양한 종류의 이온이 단순 또는 다중 주입된 CLN으로 연구가 전개되어 왔으나, 향후에는 이온이 다중주입된 SLN 및 SLT로 PR 연구를 하게 될 것으로 전망된다

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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