초록 ▼

연구 목표： 수직펌핑 광 증폭기 개발 연구 방법： 실리콘 나노결정 sensitized Er을 이용한 광 증폭과 고농도 Er 소재 개발 연구결과： 기초연구기반 확보： 챔머 개선 및 박막 성질 개선 박막 기본 특성 측정 및 개선： Carbon co- doping을 통한 Er- doPed hydrogenated amorPhous si 에서의 Er 발광 개선 nc- Si - Er interaction mechanism의 기본 물리현상 연구 Excimer faser anneal을 이용한 nc- Si 발광 개선 수직펌핑 광증폭： visible

연구 목표： 수직펌핑 광 증폭기 개발 연구 방법： 실리콘 나노결정 sensitized Er을 이용한 광 증폭과 고농도 Er 소재 개발 연구결과： 기초연구기반 확보： 챔머 개선 및 박막 성질 개선 박막 기본 특성 측정 및 개선： Carbon co- doping을 통한 Er- doPed hydrogenated amorPhous si 에서의 Er 발광 개선 nc- Si - Er interaction mechanism의 기본 물리현상 연구 Excimer faser anneal을 이용한 nc- Si 발광 개선 수직펌핑 광증폭： visible GaN LED array를 이용한 수직펌핑 광증폭 MicroPhotonic 광소자 제작 Er- doPed si 기반 광결정 / microcavity 제작 / 상온작동 LED 제작 다양한 발광영역 확보 carbide / Nitride / 희 토류 기 반 가시 광선 영 역 발광 획 득 실리콘 나이트라이드 박막 기반 연구 및 소자 제작 Er 발광 개선 / microcavity 제작 / 상온작동 저전압 LED 제작 실리콘 나노와이어 기반 발광 소재 개발 고농도 Er을 가진 나노결정(TEX)$ErxY_2_xSiO_5$(/TEX): 제작

Abstract ▼

Development/improvement of nanocrystal-Si sensitized, rare-earth doped silica thin films Vertically pumped optical amplification Development of Microphotonic devices Obtainment of diverse luminescence range Development and improvement of silicon-rich silicon nitride devices Luminescence based on Si

Development/improvement of nanocrystal-Si sensitized, rare-earth doped silica thin films Vertically pumped optical amplification Development of Microphotonic devices Obtainment of diverse luminescence range Development and improvement of silicon-rich silicon nitride devices Luminescence based on Si nanowires

목차 Contents

• 목 차...10
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...13
• 1 절 연구기술의 개요...13
• 1. 광증폭기...13
• 2. 광 metro / access network...13
• 3. 광배선 (OPtical interconnect)...14
• 4. 현존 기술의 문제...14
• 2 절 연구기술의 필요성...16
• 1. 연구 기술의 중요성...16
• 2. 본 연구의 핵심 아이디어...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...19
• 1 절 국외 연구 기술개발...19
• 2 절 국내 연구 기술개발...21
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...22
• 1 절 기초기반연구 확보...22
• 1. 증착챔버 개선...22
• 2. Cladding 증착/ polishing procedure 확보...22
• 2 절 박막 기본 특성 측정 및 개선...23
• 1. Er- d0Ped a- Si:H:C...23
• 2. Er- Tm co- d0Ped 박막에서의 ultra- wideband emission...23
• 3. nc- Si - Er 의 interactiorl lTlechanism과 distance 측정...25
• 4. nano- scale Multilayer 구조를 이용한 어븀발광의 나노구조 전개 효과...25
• 5. 나노클러스터 박막의 실리콘 산화 메커니즘 규명...26
• 6. Excimer laser anneal% 이용한 nc- si 발광 개선...26
• 7. Sihcon- rich sihcon oxide 박막에서 실리콘 나노 결정의 생성과정 연구...27
• 8. 나노결정 실리콘의 thermo- OPtic 과 scattering 함수 연구...27
• 9. AmorPhous si thin layer의 oxidatton을 통한 높은 밀도의 Si nanocluster 형성과 이를 이용한 floating gate 비 휘발성 메모리...28
• 3 절 수직펌핑 광증폭...29
• 1. Visible GaN LED array를 이용한 수직펌핑 광증폭...29
• 4 절 Microphotonic 광소자 제작...30
• 1. Er- doPed si/ Si02 suPeriattice 박막을 이용한 photonic bandgap...30
• 2. Er- doPed a- Si: H: C 박막을 이용한 photonic bandgap 소자 제작...30
• 3. SRSO / Er- doPed SRSO 박막을 사용한 microdisk cavity 제작...31
• 4. SRSO / Er- doPed SRSO 박막을 사용한 microcyhnder/ shell cavity 제작...31
• 5. 나노결정 coating된 sihca microshpere의 Q- factor 측정을 통한 oPtical 1055 측정...32
• 6. 나노 결정 coating된 sflica microsPhere를 이용한 an- OPtical switch...35
• 7. SRSO LED 제작 및 작동...36
• 8. Si/ SiOZ: Er slot wavegulde 제작...36
• 5절 다양한 발광대역 확보...38
• 1. Carbon co- doPing을 통한 Si계열 박막에서의 blue tu minescence 획득...38
• 2. Carbon co- doPing nc- Si의 Tb doping을 통한 green tuminescence 획득...39
• 6 절 실리콘 나이트라이드 박막 기반 연구...40
• 1. nc- Si의 nitride Passivation을 통한 가시 광선 영 역 에 서 의 tuminescence 획득...40
• 2. Nitride vs. oxide Passivation 비교 연구...41
• 3. Tb- d0Ped oxynitride 박막에서의 가시광선 발광 획득...41
• 4. Er- d0Ped sihcon- rich sihcon nitride 박막 연구...42
• 7 절 실리콘 나이트라이드 박막 기반 소자 제작...44
• 1. Sihcon- rich sihcon nitride 응용 visible LED 제작...44
• 2. Tb- d0Ped oxynitride 박막응용 가시광선 발광 LED 제작...45
• 3. Er- d0Ped sihcon- rich sihcon nitride 마이크로 디스크 제작 및 특성 평가...45
• 8 절 실리콘 나노 와이어 기반 발광 소재 개발...47
• 1. 501- sel 을 이용한 Si 나노와이어의 OPtical activatton 연구...47
• 2. In- situ growth를 통한 single- crystalhne si/ sihcate core- shell heterostructure nanowrie 제작...47
• 3. Nanowire와 501- gel을 이용한 나노결정 ErZSIO5 grain 제작...48
• 4. Y을 이용한 Er의 양이 조절된 나노결정 ErxYZ- xsiOS grain 제작...50
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...67
• 1 절 목표달성도...67
• 1. 계획대비 달성도...67
• 2 절 대표적 성공사례...71
• 1. GaN LED array를 사용한 수직펌핑 광증폭...71
• 2. Nitride,Niteide passivation 사용한 nc-Si에서의 가시광선 영역발광 획득...71
• 3. Nitride 박막 LED...71
• 4. Nitride 마이크로 디스크 Q 측정...71
• 5. 나노결정 coating된 sihca microsPhere를 통한 OPtical 1055 측정...71
• 6. 나노결정 coating된 sihca microsPhere를 이용한 an- OPtical switch...71
• 7. Er- doPed a- Si: H: C 박막을 이용한 Photonic bandgaP 소자 제작...72
• 8. In- situ growth를 통한 single- crystalhne si/ sihcate core- shell heterostructure nanowrie 제작...72
• 9. Nanowire와 501- gel을 이용한 나노결정 ErZSIO5 grain 제작...72
• 10. Y을 이용한 Er의 양이 조절된 나노결정 ErxYZ- xsiOS grain 제작...72
• 3 절 기여도...73
• 1. 연구관련 시상...73
• 2. 국제 초청강연 및 논문을 통한 연구결과 홍보...73
• 3. 국내초청강연을 통한 연구결과 홍보...73
• 4. 국제 활동을 통한 국제적 위상 확보...74
• 5. 공공기능수행실적...74
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...76
• 1 절 추가 연구의 필요성...76
• 2 절 타 연구에의 응용...76
• 제 6 장 해외과학기술정보...78
• 제 7 장 참고문헌...79