초록 ▼

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
미래 정보사회를 위해서는 컴퓨터 프로세서를 비롯한 전자소자/회로를 광소자 및 광집적회로로 대신해 보다 빠른 정보처리 능력이 요구되고 있다. 반도체 기반 전자소자의 경우 크기는 수십 나노미터이하로 작아지고 매우 높은 집적도를 가질 수 있게 되었지만, 그 처리 속도는 전자의 이동속도의 한계로 인해 수 GHz를 넘을 수가 없다. 이에 반해 광소자의 경우 속도는 수십 GHz 이상을 보이지만 광학적 회절한계로 인해 그 크기가 수백 나노미터에 달해 고집적도를 얻을 수 없으며, 전자소자와의 유기적 결합역시

Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성
미래 정보사회를 위해서는 컴퓨터 프로세서를 비롯한 전자소자/회로를 광소자 및 광집적회로로 대신해 보다 빠른 정보처리 능력이 요구되고 있다. 반도체 기반 전자소자의 경우 크기는 수십 나노미터이하로 작아지고 매우 높은 집적도를 가질 수 있게 되었지만, 그 처리 속도는 전자의 이동속도의 한계로 인해 수 GHz를 넘을 수가 없다. 이에 반해 광소자의 경우 속도는 수십 GHz 이상을 보이지만 광학적 회절한계로 인해 그 크기가 수백 나노미터에 달해 고집적도를 얻을 수 없으며, 전자소자와의 유기적 결합역시 물리적으로 매우 어려운 문제였다. 이에 본 연구에서는 금속 나노구조에 기반을 둔 표면 플라즈모닉 나노광소자를 개발하여 광소자의 크기를 전자소자만큼 줄이는 동시에, 이를 전기로 구동하는 연구를 제안하고 진행하였다. 이를 통해 전자소자 크기와 광소자의 빠르기를 결합한 새로운 형태의 나노광전자소자를 구현할 수 있는 기초 성과 획득을 연구 목적으로 한다.
Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
- 전기구동 나노광학소자
- 전기구동 표면 플라즈몬 광나노집적회로
- 플라즈모닉 나노안테나 기반 신개념 나노광학소자
- 나노광학현상 및 소자특성 분석을 위한 실험/이론적 기법 개발
Ⅳ. 연구개발결과
- 전기로 구동되는 5.8 fJ/bit 소모전력의 전기구동 표면 플라즈몬 발생 나노광다이오드 개발
- 파장한계를 20배이상 극복한 전기구동 표면 플라즈몬 나노광집적회로 구현
- 전기구동 표면플라즈몬 광학 나노안테나 개발
- 플라즈모닉 나노안테나 기반 초정밀 나노광포획
- 합성 은 나노선/나노판 표면 플라즈몬 플랫폼 구현
- 초고속 광학 현상 및 초정밀 광전류 분포를 측정할 수 있는 시스템 구축
Ⅴ. 연구개발결과의 활용계획
- 전자소자의 크기와 광소자의 속도를 결합하는 새로운 형태의 표면 플라즈모닉 나노광전자소자 개발
- 광학적 파장 한계를 넘어선 수십 나노미터 정도의 크기를 가진 진정한 의미의 Nanophotonics 소자 구현 및 관련 분야 선도
- 광소자 집적도 향상을 통해 초소형 초고속 광센서 및 고해상도 영상 장비 관련 산업 창출 기반 마련