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- 저자 : 정환재(Hwanjae Jung) (검색결과 5 건)
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LPCVD P₂O5 - SiO₂ 집적광학박막의 제작 및 특성연구 (1) : TEOS와 TMPite의 LPCVD
정환재(Hwanjae Jung),이형종(Hyung Jong Lee),임기건(Kiegon Im),전은숙(Eun Suk Jeon),정이선(Yisun Chung),김진승(Jin Seung Kim),양순철(Soon Chul Yang) 한국광학회 1993 한국광학회지 Vol.4 No.3
Si 기판 위에 low pressure chemical vapor deposition 방법에 의해 TEOS (tetraethylorthosilicate)와 TMPite (trimethylphosphite)를 재료로하여 집적광학용 P₂O_5-SiO₂ 박막을 만들고 그 특성을 조사하였다. TEOS의 반응에 TMPite가 참여함으로서 반응활성화에너지는 54.6㎉/mole에서 39.2㎉/mole로 크게 낮아졌으며 박막의 증착속도와 P 농도는 TMPite의 유량에 비례하여 증가하였다. 또한 증착용도가 높을수록 박막의 증착속도는 증가하나 P 농도는 감소하였다. 제작된 박막의 굴절률은 P 농도 1wt% 당 0.0019로 P 농도에 비례하여 증가하였다. 측정된 박막 불균일도는 두께 ±7% 및 P 농도 ±0.5 wt% 정도로서 이러한 불균일성은 주로 TMPite의 불균일한 수송에 기인함을 보였다. 또한 P 농도가 10 wt%이상인 박막을 대기중에 장시간 노출하면 표면에 인산이 석출됨을 확인하였다. We made P₂O_5-SiO₂ films on silicon for integrated optics application by low pressure chemical vapor deposition using TEOS (tetraethylorthosilicate) and TMPite (trimethylphosphite) and studied the deposition characteristics. The activation energy of the reaction was changed from 54.6㎉/mole to 39.2㎉/mole by incorporating the TMPite into the reaction of TEOS. The deposition rate and the P concentration of films increased in proportion to the flow of TMPite. As the deposition temperature increased, the deposition rate of the films increased but the P concentration decreased. The fabricated films showed the increase of refractive index of 0.0019 per 1 wt% of P concentration. The nonuniformity of films was ±7% in thickness and ±0.5 wt% in P concentration and we showed this' nonuniformity is due to the nonuniform transport of TMPite. The films of more than 10 wt% P concentration developed phosphoric acid on its surface when exposed to air for long time.
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열광학 효과를 이용한 Si₃N₄ - SiO₂ 도파로 가변 브래그필터
이형종(Hyung Jong Lee),정환재(Hwanjae Jung) 한국광학회 1992 한국광학회지 Vol.3 No.4
SiO₂를 덮개층으로하는 Si₃N₄ rib 도파로의 Si₃N₄-SiO₂ 계면에 브래그격자를 제작하여 매립된 형태의 단일모우드 브래그필터 도파로를 설계하고 제작하였다. HF 완충용액을 사용하여 Si₃N₄ 코어층에 브래그격자를 식각하였으며, 1㎚까지 식각깊이를 제어하며 균일하게 식각할 수 있었다. 이러한 매립된 형태의 브래그필터는 그 특성이 소자표면의 오염에 영향을 받지 않는다. 브래그필터의 파장스펙트럼 측정에서 도파로의 모우드굴절률과 반사대역폭을 결정하고 이를 계산한 비교하여 논의하였다. 브래그필터의 도파코어층에 미세히터와 silicone rubber의 덮개층을 올려 필터파장을 가변할 수 있는 도파로 가변 필터소자를 제작하였다. 그 결과 브래그파장은 전류의 제곱에 비례하여 단파장 쪽으로 이동하였으며, 이동량은 10㎃의 전류에 대해 0.41㎚이다. Buried Bragg filters of single mode Si₃N₄ rib waveguide with a cover layer of SiO₂ and grating at the interface of Si₃N₄ and SiO₂ are designed and fabricated. Etching of the grating on Si₃N₄ waveguide core by buffered HF showed uniform etching with good control up to 1 ㎚. This buried type of Bragg filters are immune to contamination of the surface of device. The mode index and bandwidth of filters are determined by measurements of the transmission spectrum of Bragg filters and compared with that of calculation. Waveguide Bragg filters loaded with the micro-heater of Cr film and the cladding of silicone rubber are made to control the Bragg wavelength of the filter. As a result the filter wavelength of the device moved by 0.41 ㎚ for 10 ㎃ current to the shorter side of wavelength proportional to the square of the current.
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Si을 기판으로한 P₂O5 - SiO₂ 광도파로의 제작 및 손실측정
이형종(Hyung Jong Lee),임기건(Kiegon Im),정창섭(Chang Sub Chung),정환재(Hwanjae Jung),김진승(Jin Seung Kim) 한국광학회 1992 한국광학회지 Vol.3 No.4
저압화학기상증착법으로 Si 기판에 P₂O_5-SiO₂ 광도파박막계를 제작하였다. 제작된 박막의 광도파손실율은 1.65㏈/㎝이었으나 1100℃에서 열처리한 뒤에는 0.1㏈/㎝ 이하로 크게 감소하였다. 레이저 노광법과 활성이온식각법으로 광도파로를 제작하여 1100℃에서 열처리하였다. 열처리 결과 도파로 코어의 모양은 사각형에서 반원형으로 바뀌었으며, 0.6328 ㎛에서 0.03㏈/㎝ 그리고 1.53 ㎛에서 0.04㏈/㎝의 낮은 도파손실율을 나타내었다. 도파로의 도파손실율이 감소하는 이유로는 고온 열처리과정에서, 첫째 박막조직과 결합하여 광흡수를 일으키는 수소가 확산 방출되고, 둘째 광산란을 일으키는 도파로의 거친 계면 및 박막조직이 재형성되며, 셋째 식각법으로 도파로를 만들때 생기는 도파로 코어의 거친 계면이 매끄럽게되어 도파광의 산란손실이 줄어들기 때문으로 생각된다. A low loss optical waveguide of P₂O_5-SiO₂ on Si substrate is produced by using the chemical vapour deposition method of SiO₂ thin films used in Si technology. Propagation loss of the waveguide layer was 1.65 ㏈/㎝ as produced and reduced down to 0.1 ㏈/㎝ after heat treatment at 1100℃. By using laser lithography and reactive ion etching method P₂O_5-SiO₂ waveguide was produced and subsequently annealed at 1100℃. As a result of this annealing the shape of the waveguide core was changed from rectangular to semi-circular form, and the propagation loss was reduced as down to 0.03 ㏈/㎝ at 0.6328 ㎛ and 0.04 ㏈/㎝ at 1.53 ㎛. We think that the mechanism of the reduction in propagation loss during the heat treatment is. the following: 1) The hydrogen bonding in waveguide layer, which causes absorption loss, is dissociated and diffused out. 2) The roughness of the interface and the micro-structure of the waveguide layer is removed. 3) The irregularities in the cross-sectional shape of the waveguide which was induced during the lithographic process were disappeared by flowing of the waveguide core.
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유한영역에서의 조화함수 전개법을 이용한 반달꼴 단면 이산화규소 광도파로의 모우드 분석
김진승(Jin Seung Kim),이형종(Hyung Jong Lee),임기건(Kigeon Im),정창섭(Chang Sub Chung),정환재(Hwanjae Jung) 한국광학회 1993 한국광학회지 Vol.4 No.1
단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로의 모우드특성을 분석할 수 있는 수치계산 프로그램을 구성하고, 이것을 써서 광도파로의 도파특성을 살펴보았다. 수치계산의 기본 원리는 파동함수를 비교적 모양이 간단한 조화함수로 전개함으로써 파동방정식을 행렬방정식으로 바꾸고, 이 행렬을 대각화하여 고유값과 고유벡터를 구하는 것이다. 이 논문에서는 이 원리를 실제 프로그램에 실현시키는 과정과 그때 생기는 문제점들의 해결방법을 설명하였다. 이 프로그램을 써서 단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로와 그외에 다른 몇몇 전형적인 단면을 갖는 광도파로의 도파모우드의 특성을 분석하였다. A computer routine for personal computer(PC/AT class) is developed to analysize the mode characteristics of silica based optical waveguides whose cross sections are of semi circular and other typical shapes. The basic algorithm used in the routine is to convert the wave equation into a matrix equation by expanding the wave function in terms of simple harmonic functions. The matrix elements are a set of overlap integrals of sinusoidal funtions with appropriate weight given by the distribution of refractive index over the waveguide cross section. The eigenvectors and eigenvalues of the matrix is then computed via diagonalization. We explain some practical problems that arises when implementing the algorithm into the routine. By using this routine we analyze the mode characteristics of silica based optical waveguides of semi circular and some other typical cross sections.
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유한영역에서의 조화함수 전개법을 이용한 반달꼴 단면 이산화규소 광도파로의 모우드 분석
김진승,이형종,임기건,정창섭,정환재 全北大學校 基礎科學硏究所 1994 基礎科學 Vol.16 No.-
단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로의 모우드특성을 분석할 수 있는 수치계산 프로그램을 구성하고, 이것을 써서 광도파로의 도파특성을 살펴보았다. 수치계산의 기본 원리는 파동함수를 비교적 모양이 간단한 조화함수로 전개함으로써 파동방정식을 행렬방정식으로 바꾸고, 이 행렬을 대각화하여 고유값과 고유백터를 구하는 것이다. 이 논문에서는 이 원리를 실제 프로그램에 실현시키는 과정과 그때 생기는 문제점들의 해결방법을 설명하였다. 이 프로그램을 써서 단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로와 그외에 다른 몇몇 전형적인 단면을 갖는 광도파로의 도파모우드의 특성을 분석하였다. A computer routine for personal computer(PC/AT class) is developed to analysize the mode characteristics of silica based optical waveguides whose cross sections are of semi circular and other typical shapes. The basic algorithm used in the routine is to convert the wave equation into a matrix equation by expanding the wave function in terms of simple harmonic functions. The matrix elements are a set of overlap integrals of sinusoidal funtions with appropriate weight given by the distribution of refractive index over the waveguide cross section. The eigenvectors and eigenvalues of the matrix is then computed via diagonalization. We explain some pratical problems that arises when implementing the algorithm into the routine. By using this routine we analyze the mode characteristios of silica based optical waveguides of semi circular and some other typical cross sections.
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