초록 ▼

Night vision camera, 고해상도 생체 이미징 시스템, 근거리 광통신 기술인 Li-fi 장치 등에 있어 핵심 요소 기술인 근적외선 감지 기술은 고가의 화합물 반도체가 필요한 실정임. 본 연구에서는 근적외선-가시광선 상향 변환 나노입자 및 박막으로 이루어진 고효율 포토닉/플라즈모닉 광결정 기반 기능성 박막을 개발하였으며, FDTD 계산을 통해 구조 내 근접장에서의 광 집속 거동 현상을 규명하고, 박막재료 조합, 기하구조 설계 최적화를 통해 기존 대비 1000 배 향상된 상향 변환 효율을 획득하였음. 흡광 근적외선 색정보

Night vision camera, 고해상도 생체 이미징 시스템, 근거리 광통신 기술인 Li-fi 장치 등에 있어 핵심 요소 기술인 근적외선 감지 기술은 고가의 화합물 반도체가 필요한 실정임. 본 연구에서는 근적외선-가시광선 상향 변환 나노입자 및 박막으로 이루어진 고효율 포토닉/플라즈모닉 광결정 기반 기능성 박막을 개발하였으며, FDTD 계산을 통해 구조 내 근접장에서의 광 집속 거동 현상을 규명하고, 박막재료 조합, 기하구조 설계 최적화를 통해 기존 대비 1000 배 향상된 상향 변환 효율을 획득하였음. 흡광 근적외선 색정보 구현이 가능한 다파장 이미징을 위해 근적외선 및 가시광선 이미지 재조합 알고리듬을 개발하였고, 기능성 박막과 상용 실리콘 카메라, 본 연구에서 자체 제작한 양자점 포토다이오드 등을 모듈화하여 근적외선 이미징 카메라를 개발 및 시연하였음.

(출처 : 보고서 요약서 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 1-1. 연구 개발의 목적 및 범위 ... 6
• 가. 연구 개발의 목적 ... 6
• 나. 연구 개발의 범위 ... 6
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 10
• 1-3. 연구개발 대상의 국내·외 연구 현황 ... 14
• 가. 국외 기술 수준 및 시장 현황 ... 14
• 나. 국내 기술 수준 및 시장 현황 ... 18
• 1-4. 선행연구내용 및 결과 ... 20
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 23
• 2-1. 근적외선 상향변환 소재 흡발광 다변화 및 변환효율 향상 나노구조 개발 ... 23
• 가. 나노 임프린팅 및 sol-gel 공정 기반 고투과도/고효율 상향 변환 광결정 패턴 제작 ... 23
• 나. 근적외선 상향변환 무질서 플라즈모닉 나노구조체 개발 ... 26
• 다. 단일 기판 위 다색 나노 입자 패턴 형성 기술 개발 ... 27
• 라. 파장변환 형광 나노입자 색조절 패터닝 공정 개발 및 메카니즘 규명 ... 28
• 2-2. 나노 플라즈모닉 고효율 상향 변환 다기능성 필름 개발 ... 29
• 가. 플라즈모닉 금속 나노입자로 뒤덮인 유전체 마이크로 비드 상향변환 구조체 제작 ... 29
• 나. 3차원 플라즈모닉 유전체 마이크로 비드 구조체의 흡광 특성 평가 ... 32
• 다. 3차원 플라즈모닉 유전체 마이크로 비드 구조체의 발광 특성 강화 원리 규명 ... 33
• 라. 다기능성 플라즈모닉 유전체 마이크로 비드 구조체 투명 필름 제작 ... 35
• 2-3. 파장 변환체 기반 근적외선 이미징 시스템 모듈 개발 ... 37
• 가. 플라즈모닉 파장 변환체 격자 구조를 이용한 근적외선 이미징 시스템 개발 연구 ... 37
• 나. 양자점(Quantum dot)을 이용한 가시광 다이오드의 개발 연구 ... 43
• 다. 다파장 근적외선 및 가시광선 기반 이미지 재조합 알고리듬 개발 ... 51
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 53
• 3-1. 목표 ... 53
• 3-2. 목표 달성여부 ... 53
• 3-3. 관련 분야 기여도 ... 55
• 4. 연구개발성과의 활용계획 및 기대효과 ... 56
• 4-1. 연구개발성과의 활용방안 ... 56
• 4-2. 기대효과 ... 57
• 붙임. 참고문헌 ... 58
• 끝페이지 ... 60