나노 광소자용 나노스탬프 제조공정 연구

정명영(Myung Yung Jeong),정은택(Une Teak Jung),김창석(Chang Seok Kim) Korean Society for Precision Engineering 2005 한국정밀공학회지 Vol.22 No.12

Hot Embossing 공정이 광소자 치수 정밀도에 미치는 영향

정명영(Myung-Yung Jeong),김병철(Byeong-Cheol Kim) 대한기계학회 2002 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2002 No.5

In order to obtain the accuracy of an optical waveguide, we have measured the dimensional change of<br/> optical waveguide after hot embossing. As the parameters, we selected embossing temperature, pressure,<br/> material viscosity and cooling temperature. As results, we present in this paper the hot embossing conditions<br/> which contain temperature to 40℃ above Tg and the pressure about 2.9 MPa and viscosities to 108 Pa.s.<br/> Cooling temperature has a little influence on the dimensional change of embossed structure.

나노 임프린트 리소그라피에 의한 마스터 복제 공정

정명영(Myung Yung Jeong) 대한기계학회 2003 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2003 No.4

A feasibility study for the fabrication of master replication with nanostructures by Nanoimprint<br/> Lithography (NIL) was investigated for application of polymer Photonic Bandgap (PBG) devices used in<br/> photonic IC. Large area gratings of 9 15 () with p = 400 was successfully embossed on PMMA on<br/> silicon wafer and the embossing parameters (temperature, pressure, time) were established. A precise control<br/> of Oplasma Reactive Ion Etching (RIE) process time allowed window opening over the whole area despite<br/> the presence of wafer bending. Master replication with aspect ratio 1 was successfully fabricated, but master<br/> replication with aspect ratio 3 needs to optimize parameters. All replications were done in a NIL process.

FBG를 삽입한 사냑 루프 대역 통과 필터의 해석

정은주,정명영,김창석,Jung, Eun-Joo,Jeong, Myung-Yung,Kim, Chang-Seok 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.2

사냑 고리 광섬유 간섭계의 특성을 이용하여 FBG의 반사특성을 투과특성으로 전환하는 고효율의 파장 선택 필터를 제안하고 수식적으로 분석 및 구현하였다. 제안된 대역 투과 필터는 사냑 고리 간섭계 구조에 FBG를 삽입하여 구현하였다. 고효율의 가변형 파장 선택 필터는 편광조절기에 의해 FBG 브래그 파장영역이외의 영역은 사냑 효과로 광의 세기를 가변적으로 투과하도록 조절하였고, 브래그 파장영역에서는 마이켈슨 간섭효과로 20 dB 이상의 소멸비를 갖는 광 투과를 얻었다. A tunable band-pass filter of fiber Bragg gratings incorporating the Sagnac loop interferometer configuration is presented. The proposed band-pass filter with extinction ratio 20 dB has practical advantages in terms of price and performance in comparison with the conventional band-pass filter using a circulator.

UV 임프린트 공정을 이용한 평판형 광도파로 기반의 집적형 분광 모듈 제작

오승훈,정명영,김환기,최현용,Oh, Seung hun,Jeong, Myung yung,Kim, Hwan gi,Choi, Hyun young 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.3

본 논문에서는 저가로 쉽게 제작할 수 있는 구조를 지닌 단일칩 형태의 고분자 기반 평판형 분광모듈을 제안하였다. 제안된 분광모듈은 UV 임프린트 기법에 의해 제작되어진 비등간격 나노회절격자와 오목거울이 포함된 평판형 광도파로로 구성되어진다. 회절효율을 향상시키기 위해 나노회절격자의 구조는 $25^{\circ}$의 블레이징 각도와 100nm의 선폭을 가지도록 설계, 제작되었다. 평판형 분광모듈은 700 nm 대역폭과 10 nm 분해능을 가짐을 확인하였다. 이러한 집적형 고분자 분광모듈은 다양한 센서 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. This paper presents integrated polymeric spectrometer module which offers compact size, easily-fabricated structure and low cost. The proposed spectrometer module includes the nano diffraction grating with non-uniform pitch and planar optical waveguide with concave mirror to be fabricated by UV imprint lithography. To increase the reflection efficiency, we designed the nano diffraction grating with triangular profiles. The polymeric planar spectrometer includes a spectral bandwidth of 700 nm, resolution of 10 nm and precision below 5 nm. This polymeric planar spectrometer is well-suited for sensor system.

롤투롤 공정을 이용한 광정렬 구조 내장형 광소자 연구

조상욱,강호주,정명영,Jo, Sang-Uk,Kang, Ho-Ju,Jeong, Myung-Yung 한국마이크로전자및패키징학회 2013 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.20 No.3

고속, 대용량 정보 전송 수요가 급격하게 증가함에 따라 대량생산 및 고효율의 PLC형 집적 광소자의 연구가 증가하고 있다. 본 논문에서는 광소자와 광섬유가 수동 정렬이 가능하도록 일체형 정렬 구조를 제안하였다. 일체형 구조의 광소자는 기본적으로 1채널의 입력부의 광신호를 2채널의 출력부를 통해 분리하는 광분배기 구조이다. 본 연구에서 제안된 일체형 구조의 제작은 롤투롤 공정 기술을 이용하여 제작하고 그 특성을 평가하였다. 롤투롤 공정 기술은 광소자의 제작에 들어가는 시간을 절감하고 연속생산이 가능한 방법이다. 제작된 광소자의 광특성은 1550 nm의 광원을 이용하여 약3.9 dB의 삽입손실과 0.2 dB의 채널 균일도를 나타내었다. Recently, high speed transmission and large information demand have been increased. Also, researches of integrated optical device for large production and high-efficient planar lightwave circuit (PLC) have been increased. In this paper, integrated optical alignment is proposed which makes passive alignment between optical device and optical fiber possible. The integrated optical device consists of splitter structures which have one input and two outputs. The proposed integrated structure was fabricated by roll-to-roll (RTR) processing method. This method enables to manufacture continuously and the processing time can be shortened. Optical property of the fabricated optical device showed 3.9 dB insertion loss and 0.2 dB optical uniformity using the light source with 1550 nm wavelength.

LED용 사파이어 기판의 고효율 패턴 설계

강호주,송희영,정명영,Kang, Ho-Ju,Song, Hui-Young,Jeong, Myung-Yung 한국마이크로전자및패키징학회 2011 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.18 No.4

GaN 기반의 LED에서 광 추출 효율을 정량적으로 분석하였다. Ray-Tracing기반의 시뮬레이션을 이용하여 사파이어 기판에 형성된 패턴의 형태, 크기, 깊이, 간격들을 분석하여 최적의 패턴 요소들을 도출하였다. 시뮬레이션의 결과로 최적의 패턴 형태는 반구 형태에서 높은 광 추출 효율을 보였다. 일반적인 패턴이 없는 사파이어 기판을 사용한 LED의 광 추출 효율보다 반구 형태의 패턴을 가진 사파이어 기판에서 약 40% 향상된 광 추출 효율을 보였다. The light extraction efficiency in GaN based LED was analyzed qualitatively. The extraction efficiency was simulated with patterned shape, depth, size and spacing by using ray-tracing simulation. In simulation result, patterned shape and depth for the optimized extraction efficiency in PSS LED were in indented Hemi-sphere solid. Through the optimal patterning of the various factors, about 40% enhancement in extraction efficiency was obtained.

광 패키징 및 인터커넥션 기술

김동민,류진화,정명영,Kim, Dong Min,Ryu, Jin Hwa,Jeong, Myung Yung 한국마이크로전자및패키징학회 2012 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.19 No.4

By the need for high-speed data transmission in PCB, the studies on the optical PCB has been conducted with optical interconnection and its packaging technology. Particularly, the polymer-based optical interconnection has been extensively studied with the advantages such as cost-effective and ease of process. For high-efficiency and passive alignment, the studies were performed using the 45 degree mirrors, MT connector, and etc. In this work, integrated PLC device and fiber alignment array block was fabricated by using imprint technology to solve the alignment and array problem of optical device and the optical fiber. The fabricated integrated block for optical interconnection of PLC device has achieved higher precision of decreasing the dimensional error of the patterns by optimization of process and its insertion loss has an average value of 4.03dB, lower than criteria specified by international standard. In addition, a optical waveguide with built-in lens has been proposed for high-efficiency and passive alignment. By simulation, it was confirmed that the proposed structure has higher coupling efficiency than conventional no-lens structure and has the broad tolerance for the spatial offset of optical waveguide.

광 PCB의 광 회로층 제작 및 패키징 기술

김태훈,허석환,정명영,Kim, Taehoon,Huh, Seok-Hwan,Jeong, Myung Yung 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.1

Recently, data throughput of smart electric devices increases dramatically. There is a great interest in a new technology which exceeds the limit of electrical transmission method. Optical PCB can supplement the weakness of electrical signal processing, the research for optical PCB is very active. In this paper, we propose the thermal imprint lithography process to fabrication optical layer of optical PCB and experiment to optimize the process conditions. We confirm process time, pressure, process temperature, demolding temperature and fabricate optical interconnection structure which has $45^{\circ}$ tilted mirror surface for confirm the interconnection efficiency.

유연 기판을 이용한 PLC소자 제작을 위한 롤투롤 공정 연구

강호주,김태훈,정명영,Kang, Ho Ju,Kim, Taehoon,Jeong, Myung Yung 한국마이크로전자및패키징학회 2015 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.22 No.4

저가격, 높은 생산성, 고해상도를 가지는 소자의 패턴 제작 방법에 대한 요구가 계속적으로 증가하고 있다. 롤투롤 연속생산 공정은 저비용, 대량생산이 가능한 차세대 공정으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 PLC (planar lightwave circuit) 소자의 제작을 위해서 롤투롤 공정을 이용하여 제조하는 방법을 연구하였다. 제안한 기술은 polydimethylsiloxane (PDMS) 고분자를 이용하여 롤투롤 공정을 통해 PLC소자를 제작하는 공정을 연구하였다. 실리콘 웨이퍼에 형성된 마이크로 패턴을 복제 공정을 수행하였으며 이를 원통금형에 적용하여 롤투롤 공정의 롤 몰드(roll mold)로 사용하였다. 웹 텐션과 웹 속도의 공정 조건 최적화로 롤투롤 공정을 이용하여 PLC소자를 제작하였다. 제작된 PLC소자는 약4.0dB의 삽입손실을 가지는 $1{\times}2$ 광분배기이며, 제안한 롤투롤 공정 기술을 이용한 PLC소자의 제작 공정이 대량연속생산에 유효함을 확인하였다. Demand for a low-cost, high-throughput, and high-resolution patterning method for fabricating devices continues to increase. The roll-to-roll (R2R) imprint lithography technique has received a great deal of attention as a means of fabricating next-generation devices. In this paper, we propose a fabrication method for polymeric planar lightwave circuit (PLC) devices that uses R2R imprint lithography. The proposed technique uses an elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS) mold. A Si wafer with micro patterns is used as the Si master. The PDMS mold is then replicated from the Si master. By applying a precise web tension and at a given web speed, we fabricated a micro-patterned PLC device. The insertion losses were 4.0 dB for a $1{\times}2$ optical splitter. As such, the proposed method of fabricating a PLC device by the R2R process was shown to be an effective solution.