KR100373583B1 - Method on the fabrication of light emitting structure using optical fiber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광섬유를 이용한 서브마이크로 미터 발광체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a submicrometer illuminant using an optical fiber.

종래에도, 실리콘(Si) 기판 등에 발광체를 형성하는 다양한 방법들이 제시되고 있었으나, 이러한 방법들은 빛의 회절의 한계로 인하여 빛 파장 이하 크기의 발광체 제작은 불가능한 단점이 있었다.Conventionally, various methods of forming light emitters have been proposed, such as silicon (Si) substrates, but these methods have disadvantages in that it is impossible to manufacture light emitters having a light wavelength or less due to the limitation of light diffraction.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 창안한 것으로 이의 발명 요지는 빛의 파장 이하의 크기를 갖는 틈(aperture)(4)을 광섬유(1) 선단에 만들기 위하여 불화암모늄(NH4F), 불화수소(HF), 물(H2O)로 구성된 용액에 광섬유 선단(1a)을 용해시키면 광섬유(1)의 산화게르마늄(GeO2)으로 도핑된 실리카 코어(2) 부분은 날카로운 원추형상이 된다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to make an aperture (4) having a size of less than the wavelength of light at the tip of the optical fiber (1), ammonium fluoride (NH 4 F), hydrogen fluoride When the optical fiber tip 1a is dissolved in a solution composed of (HF) and water (H 2 O), the portion of the silica core 2 doped with germanium oxide (GeO 2 ) of the optical fiber 1 becomes a sharp cone.

이러한 광섬유 선단(1a)을 진공 증착 장비에 넣고 금이나 알루미늄 같은 금속으로 100나노미터(nm) 두께 이상으로 선단(1a)에 증착 시킨 다음, 상기의 광섬유 선단(1a)에 약한 충격을 주거나 선단부분을 가공하여 금속을 제거하면 서브 마이크로 미터 크기의 틈(4)을 갖는 구조가 형성되며 그 틈의 크기는 수 나노미터까지도 가능한 것이다.The optical fiber tip 1a is placed in a vacuum deposition apparatus and deposited on the tip 1a with a thickness of 100 nanometers (nm) or more with a metal such as gold or aluminum, and then a slight impact or tip portion is applied to the optical fiber tip 1a. The removal of the metal by the formation of a structure results in the formation of a submicrometer-sized gap (4), which can be up to several nanometers in size.

상기와 같이 제작된 광섬유(1)에 빛을 입사시켜 서브 마이크로 미터크기의 틈(4)을 통해 나온 빛을 실리콘(Si) 기판의 표면 처리 작업에 사용시 광유기 도핑 또는 광유기 부식을 시켜 서브마이크로 미터의 발광체(8)를 Si기판(7)에 형성시키게 되는 것이다.When light is incident on the optical fiber 1 manufactured as described above, the light emitted through the gap 4 of the sub-micrometer size is used for the surface treatment of the silicon (Si) substrate, thereby causing the organic organic doping or the organic organic corrosion to the submicro. The emitter 8 of the meter is formed on the Si substrate 7.

아울러 컴퓨터 시스템으로 점, 선 등의 다양한 패턴들을 형성할 수 있다.In addition, the computer system can form various patterns such as dots and lines.

상기와 같이 본 발명이 적용한 방법에 의하면 Si 기판 등에 서브 마이크로 미터 크기 또는 100나노미터 크기 이하의 각종 광원의 제조가 가능할 뿐만 아니라 점, 선과 같은 다양한 발광 패턴을 형성하는 것이 가능하며, 또한 Si 기판을 이용한 광전자 디바이스의 나노 발광 소자의 제조에도 가능한 매우 유효한 발명인 것이다.According to the method applied to the present invention as described above, it is possible not only to manufacture various light sources having a sub-micrometer size or 100 nanometer size or less, but also to form various light emitting patterns such as dots and lines. It is a very effective invention which is also possible for manufacture of the nano light emitting element of the used optoelectronic device.

Description

광섬유를 이용한 서브 마이크로 미터 발광체의 제조 방법{Method on the fabrication of light emitting structure using optical fiber}Method for manufacturing sub-micrometer light emitter using optical fiber {Method on the fabrication of light emitting structure using optical fiber}

본 발명은 광섬유를 이용한 서브 마이크로 미터 발광체의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 선단에 서브 마이크로 미터 크기의 틈(aperture)을 갖도록 제조된 광섬유에 빛을 입사 시키면 광섬유의 선단으로부터 서브 마이크로미터 영역의 빛이 발생하며 이 빛을 이용하여 실리콘(Si) 기판 속으로의 발광 원소를 도핑하는 방법이나 또는 서브 마이크로 미터 영역의 Si을 부식시켜 다공성 Si을 형성시킴으로서 Si 기판에 서브마이크로 미터 크기의 발광체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a sub-micrometer light-emitting body using an optical fiber, and more particularly, when light is incident on an optical fiber manufactured to have a sub-micrometer-sized aperture at the tip, the sub-micrometer region is separated from the tip of the optical fiber. Light is generated, and the light is used to dope a light emitting element into a silicon (Si) substrate, or a submicrometer sized light emitting body is manufactured on a Si substrate by forming a porous Si by corroding Si in a submicrometer region. It is about how to.

종래의 Si 기판에 발광체를 제조하는 방법으로는 Si 기판 위에 에르븀(Er)을 진공 증착한 후 펄스형 엑시머 레이저빛을 표면에 단발 조사하면 레이저 빛이 조사된 기판 영역에서는 레이저의 높은 에너지에 의해 용융된 Si속으로 Er의 확산이 일어난 후 Si가 급속히 냉각함으로서 Er이 Si내에 도핑된 발광체 영역이 형성되며 이 발광체에서 Er에 의한 발광이 일어나게 한 것으로 이와 같은 방법을 광유기 도핑 방법이라 한다. 또한 50중량% 불산 용액에 단결정 Si기판을 담그고, Si 표면에 헬륨-네온(He-Ne) 레이저 같은 가시 광선 레이저를 조사하여 광유기 화학 부식을 일으킴으로서 서브 마이크로미터 또는 나노미터 크기의 Si 입자들로 구성된 영역을 생성하여 발광체를 제조하는 방법이 있으며, 또한 Si기판에 펄스형 엑시머 레이저빛을 조사하여 짧은 시간 내에 Si를 용융, 급냉시키는 과정에서 생성되는 서브 마이크로 미터 또는 나노미터 크기의 Si 입자들로 형성된 발광체를 이용하는 방법도 있다.In the conventional method of manufacturing a light emitter on a Si substrate, vacuum deposition of erbium (Er) on a Si substrate, followed by single irradiation of pulsed excimer laser light onto the surface melts by high energy of the laser in the region of the laser light. As the Si rapidly cools after the diffusion of Er into the formed Si, the light emitting region doped with Er is formed in the Si, and the light emitting by Er occurs in the light emitting body. Such a method is called a photoorganic doping method. Submicron or nanometer-sized Si particles can also be immersed by dipping a single crystal Si substrate in a 50 wt% hydrofluoric acid solution and irradiating a visible light laser such as a helium-neon (He-Ne) laser to the surface of Si to cause photoorganic chemical corrosion There is a method of manufacturing a light emitting body by generating a region consisting of a sub-micrometer or nanometer sized Si particles generated in the process of melting and quenching Si in a short time by irradiating a pulsed excimer laser light to the Si substrate There is also a method of using the light-emitting body formed by.

그러나, 이러한 방법으로는 빛의 회절의 한계로 인하여 빛 파장이하의 크기로 초점을 맞추는 것은 불가능함으로 상기와 같은 종래의 방법들로 제조된 발광체(8)의 크기를 빛의 파장이하 더욱이 100나노미터 이하로 하는 것은 불가능하다.However, in this method, it is impossible to focus at a size below the light wavelength due to the limitation of light diffraction. Therefore, the size of the light emitting body 8 manufactured by the above-described conventional methods may be 100 nm or less. It is impossible to make the following.

실제로 레이저의 빔 크기는 수 마이크로 미터이며 빔을 파장 크기까지 초점을 맞출수 있는 광학계의 제작도 불가능함으로 종래의 방법으로 제조된 발광체의 크기는 수 마이크로 미터의 범위에 이르는 결점이 있는 것이다.In fact, the beam size of the laser is a few micrometers and it is impossible to manufacture an optical system that can focus the beam to the wavelength size, so that the size of the light emitting body manufactured by the conventional method has a drawback of a range of several micrometers.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 창안한 것으로서, 이 발명의 요지는 빛의 파장보다 작은 서브마이크로 미터 크기의 틈(4)을 광섬유 선단(1a)에 만들어 그 틈(4)으로 나오는 서브 마이크로미터 크기의 빛을 Si 기판(7) 위에서의 광유기 도핑, 광유기 부식 방법 등에 광원으로 이용함으로서 빛의 파장이하 더욱이 100나노미터 이하의 크기를 갖는 발광체(8)를 제조하는 방법이다.The present invention has been made to solve the above problems, and the gist of the present invention is to make a micrometer-sized gap 4 smaller than the wavelength of light at the optical fiber tip 1a and to exit the gap 4 submicrometer. By using light of the size as a light source for the photoorganic doping, photoorganic corrosion method, etc. on the Si substrate 7, it is a method of manufacturing the light-emitting body 8 having a size of less than 100 nanometers or less of light wavelength.

도 1은 본 발명의 선단에 서브 마이크로 미터 크기의 틈을 가진 광섬유 구조를 나타낸 단면 표시도1 is a cross-sectional view showing an optical fiber structure having a gap of a submicrometer size at the tip of the present invention

도 2는 본 발명의 광섬유 선단의 서브 마이크로 미터 크기의 틈을 통하여 새어 나온 미소 영역의 빛을 이용한 광유기 도핑 방법을 나타낸 단면 표시도2 is a cross-sectional view showing a method of doping mineral organic light using light in a small region leaked through a sub-micrometer-sized gap in the tip of the optical fiber of the present invention;

도 3은 본 발명의 광섬유 선단의 서브 마이크로 미터 크기의 틈을 통하여 새어 나온 미소 영역의 빛을 이용한 광유기 부식 방법을 나타낸 단면 표시도Figure 3 is a cross-sectional view showing a method of mineral organic corrosion using the light of the minute region leaked through the sub-micrometer-sized gap of the optical fiber tip of the present invention.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1-광섬유 1a-선단 2-코어(core)1-fiber 1a-leading 2-core

3-클래딩(cladding) 4-틈(aperture) 5-금속피막3-cladding 4-aperture 5-metal coating

6-펄스형 엑시머 레이저 빛 7-Si 기판 7a-진공 증착된 불순물 층6-pulse excimer laser light 7-Si substrate 7a-vacuum deposited impurity layer

8-발광체8-light emitting

본 발명의 기본적인 목적은 빛 파장 이하의 크기를 갖는 틈(4)을 광섬유 선단에 만들어 이 틈(4)에서 나오는 미소영역의 빛을 이용하여 Si기판(7)에 서브 마이크로 미터 크기의 발광체(8)를 제조하는 것이다.The basic object of the present invention is to create a gap 4 having a size less than the wavelength of light at the tip of the optical fiber, and emit light 8 having a submicrometer size to the Si substrate 7 by using light in the microregions emitted from the gap 4. ) Is manufactured.

따라서, 본 발명에서는 종래의 Si기판(7)에서의 광유기 도핑 또는 광유기 에칭 반응에 파장 이하의 틈(4)을 가진 광섬유 선단에서 나오는 빛을 이용하여 빛 파장 이하의 발광체 또는 광섬유 선단의 틈을 100나노미터 이하로 만들어 서브 마이크로 미터의 발광체(8)를 제조하는 것으로 이러한 방법은 광섬유 선단에 서브 마이크로미터 크기의 틈만 만들면 서브 마이크로 미터의 발광체를 만드는데 매우 효율적이다.Therefore, in the present invention, the gap between the light emitter or the tip of the optical fiber having a wavelength less than or equal to the wavelength is utilized by using the light emitted from the tip of the optical fiber having the gap 4 below the wavelength in the photoorganic doping or photoorganic etching reaction in the conventional Si substrate 7. This method is very efficient for making submicrometer emitters by making a submicrometer-sized gap in the tip of the optical fiber by making the submicrometer emitter 8 by using less than 100 nanometers.

이를 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.This will be described based on the drawings.

광섬유 선단에 서브 마이크로 미터 크기의 틈을 가진 구조를 만들기 위하여 농도 40%의 불화암모늄(NH4F), 농도 50%의 불화수소(HF), 물(H2O)을 1.7 : 1 : 1의 용적비로 구성된 용액에 광섬유 선단을 용해시키면 광섬유(1)의 산화게르마늄(GeO2)으로 도핑된 실리카 코어(2) 부분과 순수한 실리카의 클래딩(3) 부분의 용해 속도의 차이로 인해 광섬유 선단(1a)이 날카로운 원추형의 모양이 된다.To create a structure with a submicrometer-sized gap at the tip of the optical fiber, a concentration of 40% ammonium fluoride (NH 4 F), a concentration of 50% hydrogen fluoride (HF), and water (H 2 O) of 1.7: 1: 1 Dissolution of the optical fiber tip in the solution consisting of the volume ratio results in a difference in the dissolution rate between the silica core (2) portion doped with germanium oxide (GeO 2 ) of the optical fiber 1 and the cladding (3) portion of pure silica. ) Is in the shape of a sharp cone.

즉, 40%농도 NH4F : 50% HF : H2O의 용적(부피)비가 1.7 : 1 : 1인 용액 속에 광섬유 선단을 10분 이상 담근 후 다시 40%(농도) NH4F : 50% HF : H2O의 용적비가 3이상 : 1 : 1인 용액 속에 60분 이상 담그면 광섬유의 산화게르마늄(GeO2)으로 도핑된 실리카 코어(2) 부분과 순수한 실리카의 클래딩(3) 부분의 용해 속도의 차이로 선단의 원추 각도가 20도 이하인 날카로운 원추형 모양이 된다. 이러한 광섬유 선단(1a)을 진공 증착 장비에 넣고 금이나 알루미늄과 같은 금속으로 두께가 100나노미터 이상으로 증착시킨 후 상기 광섬유 선단을 약하게 충격을 주거나 에프아이비(FIB)(Focused Ion Beam)를 사용하여 선단 부분을 가공하여 광섬유 선단으로부터 금속피막(5)을 제거하면 서브 마이크로미터 크기의 틈(4)을 갖는 구조를 형성하게 되며 그 틈의 크기는 수십 나노미터까지도 가능하다. 도 1은 이러한 방법으로 제조된 선단(1a)의 서브 마이크로 미터 크기의 틈(4)을 가진 광섬유(1) 프로브에 빛을 입사시키면 광섬유 선단에서 금속으로 피막(5)된 부분에서는 빛이 금속에 의한 반사로 인해 밖으로 새어 나오지 못하고 오직 금속피막(5)이 제거된 서브 마이크로 미터 크기의 틈(4)을 통해서만 빛이 새어 나오게 된다.그리고, 실리콘 기판상에 발광체를 형성하는데 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.That is, 40% (concentration) NH 4 F: 50% after dipping the tip of the optical fiber for more than 10 minutes in a solution with a volume ratio (volume) of 40% concentration NH 4 F: 50% HF: H 2 O 1.7: 1: 1 Dissolution rate of silica core (2) doped with germanium oxide (GeO 2 ) of the optical fiber and cladding (3) of pure silica when immersed in a solution having a volume ratio of HF: H 2 O of 3 or more: 1: 1 for 60 minutes or more As a result of the difference, the tip of the cone has a sharp cone shape with a angle of 20 degrees or less. Place the optical fiber tip 1a in a vacuum deposition apparatus and deposit a thickness of 100 nanometers or more with a metal such as gold or aluminum, and then weakly impact the optical fiber tip or use a focused ion beam (FIB). By removing the metal film 5 from the tip of the optical fiber by processing the tip portion, a structure having a gap 4 of a submicrometer size can be formed, and the gap size can be several tens of nanometers. 1 shows that when light is incident on an optical fiber 1 probe having a sub-micrometer-sized gap 4 of the tip 1a fabricated in this manner, the light is deposited on the metal at the portion of the film 5 coated with the metal at the tip of the optical fiber. Due to reflection, light leaks out only through the sub-micrometer-sized gap 4 in which the metal film 5 is removed. In detail, the light emitter is formed on the silicon substrate. Same as

불산으로 세정하여 표면산화물을 제거한 Si 기판(7)을 진공 증착기안에 넣고 10-6Torr대의 진공중에서 희토류원소인 Er을 저항가열에 의해 Si 기판(7)위에 수십 나노미터의 두께로, 예를 들면 20 나노미터 두께로 증착시킨다. 그런 다음 진공 챔버내에서 선단(1a)에 서브 마이크로미터의 틈(4)을 갖는 광섬유(1)를 Er이 증착된 Si 기판의 표면으로부터 수 나노미터 거리까지 수직으로 근접시킨다. 이 때는 광섬유(1)의 전단 응력을 이용한 기술(shear-force technique)을 이용하여 근접시킨다. 그런 다음 엑시머 레이저(파장 :248nm, 펄스폭 :20ns)를 광원으로 하여 광커플러를 사용해 광섬유(1)내로 입사시킨다. 입사된 레이저 빛은 광섬유의 코어(2)를 따라 광섬유 선단(1a)까지 진행한다. 이때의 레이저의 에너지 밀도는 1J/㎠로 한다. 이렇게 입사된 빛은 광섬유 선단(1a)의 서브 마이크로미터의 틈(4)을 통해서만 새어나오게 된다. 엑시머 레이저 빛의 큰 에너지로 인하여 증착된 Er뿐만 아니라 Si 기판(7)표면도 용융되어 Er 원자들이 용융된 Si 기판속으로 확산된다. 엑시머 레이저의 펄스폭이 20ns로 매우 짧기 때문에 한번의 레이저 펄스 조사로 Si의 용융은 200ns의 짧은 시간에 일어난다. Er은 용융된 Si중으로의 확산과 그 후의 냉각과정에 의해서 Si 내에 포획된다. 레이저가 조사되는 영역에만 Er의 도핑영역이 형성된다. 특히 200ns의 매우 짧은 시간내에 Si의 용융과 냉각이 일어남으로 Er의 Si내의 확산거리도 장(長)범위까지 일어나지 못하고 서브 마이크로 영역에 국한된다 이렇게 도핑된 Er은 Si내에서 발광 중심이 되어 약 1.54㎛ 근방이 발광을 나타낸다. 이 방법은 발광중심이 될 수 있는 다른 희토류원소의 Si 기판(7)내로의 도핑에도 적용된다. 광섬유(1)의 위치를 제어함으로서 기판내의 원하는 위치에 발광영역을 또는 원하는 발광패턴을 형성하는 것이 가능한 것이다.또한 발광체(8)를 제작하는 다른 방법의 예를 들면, Si 기판을 농도가 50% 조성의 불산 수용약에 담근다. 이 Si 기판(7)에 서브 마이크로 미터 크기의 틈(4)을 선단에 갖는 광섬유(1)를 수직으로 수 나노미터 거리까지 근접시킨다. 이 때 광섬유(1)의 선단응력을 이용한 기술을 이용한다. 그런 다음 광커플러를 통하여 1mW의 에너지를 갖는 가시 광선 레이저(He-Ne 레이저)(파장 :632.8nm)를 광원으로 하여 광섬유(1)에 입사시킨다. 입사된 빛은 광섬유의 코어(2)를 따라 광섬유 선단(1a)까지 진행하며 상기 선단(1a)의 서브 마이크로 미터 크기의 틈(4)을 통해서만 새어나와 Si 기판(7)위에 조사된다. 조사시간은 60분간으로 하였다. 광유기 화학 부식작용에 의하여 HF 용액내에서 빛이 조사된 기판 표면에서만 부식 현상이 일어난다. 즉 광유기 부식이 일어난 영역은 서브 마이크로 미터 영역이 된다. 부식된 영역으로부터 녹색, 노란색 및 오렌지 색등의 발광이 관찰되었다. 부식 영역이 수십 나노미터크기의 입자들로 구성되어 있다는 사실로부터 발광은 부식에 의하여 생성된 다공성 Si(porous Si)으로부터 기원된다고 추측된다. 서브 마이크로미터 크기의 틈(4)을 갖는 광섬유의 선단(1a)으로부터 새어나오는 서브 마이크로미터 영역의 광을 광유기 부식작용에 이용함으로서 기판에 서브 마이크로미터의 발광영역을 형성하게 된다. 이 방법은 Si 기판(7) 뿐만 아니라 광유기 부식 반응을 이용하여 발광 구조를 형성할 수 있는 다른 기판에 대해서도 응용 할 수 있다. 뿐만 아니라 프로그래밍을 광섬유의 제어가 가능한 컴퓨터 시스템에 입력하면 점 , 선 등의 다양한 패턴을 형성하는 것도 가능하다.그리고 발광체를 제조하는 기판은 Si 기판에 한정한 것이 아니다.The Si substrate (7), which is cleaned with hydrofluoric acid and removed surface oxide, is placed in a vacuum evaporator, and a rare earth element Er is subjected to resistance heating in a vacuum of 10 -6 Torr to a thickness of several tens of nanometers on the Si substrate (7), for example. Deposit 20 nm thick. Then in the vacuum chamber, the optical fiber 1 having the gap 4 of the submicrometer at the tip 1a is vertically approximated a distance of several nanometers from the surface of the Si substrate on which Er is deposited. In this case, the shear stress of the optical fiber 1 is approached using a shear-force technique. Then, an excimer laser (wavelength: 248 nm, pulse width: 20 ns) is used as the light source to enter the optical fiber 1 using an optical coupler. The incident laser light travels along the core 2 of the optical fiber to the optical fiber tip 1a. The energy density of the laser at this time is 1J / cm 2. The incident light is leaked only through the gap 4 of the submicrometer of the optical fiber tip 1a. Due to the large energy of the excimer laser light, not only the deposited Er but also the surface of the Si substrate 7 is diffused and the Er atoms diffuse into the molten Si substrate. Since the excimer laser's pulse width is very short at 20 ns, melting of Si takes place in a short time of 200 ns with one laser pulse irradiation. Er is trapped in Si by diffusion into the molten Si and subsequent cooling. Er doped regions are formed only in the region to which the laser is irradiated. In particular, the melting and cooling of Si occurs within a very short time of 200 ns, so that the diffusion distance in Si of Er does not occur in the long range and is limited to the sub-micro region. Thus, the doped Er becomes the emission center in Si and is about 1.54. In the vicinity of the micrometer, light emission is shown. This method also applies to the doping of other rare earth elements into the Si substrate 7 which may be the light emitting center. By controlling the position of the optical fiber 1, it is possible to form a light emitting region or a desired light emitting pattern at a desired position in the substrate. Further, in another method of manufacturing the light emitting body 8, for example, the Si substrate has a concentration of 50%. Soak in phosphate solubles in the composition. An optical fiber 1 having a gap 4 having a submicrometer size at its distal end is brought close to the Si substrate 7 to a distance of several nanometers vertically. At this time, a technique using the tip stress of the optical fiber 1 is used. Then, the optical coupler enters the optical fiber 1 using a visible light laser (He-Ne laser) having a energy of 1 mW (wavelength: 632.8 nm) as a light source. The incident light travels along the core 2 of the optical fiber to the optical fiber tip 1a and only leaks through the submicrometer-sized gap 4 of the tip 1a and is irradiated onto the Si substrate 7. Irradiation time was 60 minutes. Corrosion occurs only on the surface of the substrate irradiated with light in the HF solution due to mineral organic chemical corrosion. In other words, the area where mineral organic corrosion has occurred becomes the submicrometer area. Emissions of green, yellow and orange colors were observed from the corroded areas. From the fact that the corroded region consists of tens of nanometers of particles, it is speculated that luminescence originates from porous Si produced by corrosion. The light of the submicrometer region emerging from the tip 1a of the optical fiber having the gap 4 of the submicrometer size is used for the photoorganic corrosion reaction to form the light emitting region of the submicrometer on the substrate. This method can be applied not only to the Si substrate 7 but also to other substrates capable of forming a light emitting structure using a photoorganic corrosion reaction. In addition, when programming is input to a computer system capable of controlling optical fibers, it is possible to form various patterns such as dots and lines, and the substrate for manufacturing the light emitting body is not limited to the Si substrate.

이상과 같이 본 발명을 적용하여 Si기판(7)에 서브 마이크로 미터 크기 또는 100나노미터 크기 이하의 각종 광원을 제조하는 것이 가능하며 또한 프로그래밍을 광섬유의 제어가 가능한 컴퓨터 시스템에 입력하면 점, 선 등과 같이 다양한 발광 패턴을 형성 할 수가 있는 특징이 있으며 Si 기판(7)을 이용한 광전자 디바이스의 서브 마이크로 미터 크기의 발광소자의 제조에도 매우 유용한 효과가 있는 것이다.By applying the present invention as described above, it is possible to manufacture a variety of light sources of sub-micrometer size or 100 nanometer size or less on the Si substrate 7, and inputting programming into a computer system capable of controlling optical fibers, such as dots, lines, and the like. As described above, there is a characteristic that can form various light emitting patterns, and there is a very useful effect in the manufacture of light emitting elements having a sub-micrometer size of an optoelectronic device using the Si substrate 7.

Claims (4)

광섬유 선단(1a)을 40%(농도) NH4F : 50% HF : H2O의 용적(부피)비가 1.7 : 1 : 1인 용액 속에 10분 이상 담근 후 다시 40%(농도) NH4F : 50% HF : H2O의 용적(부피)비가 3이상 : 1 : 1 용액 속에 60분 이상 담구어서 광섬유 선단의 원추 각도가 20도 이하인 날카로운 원추 형상을 만든 다음, 이 선단을 진공 증착 장비에 넣고 금이나 알루미늄 같은 금속으로 선단(1a)에 100나노미터 두께 이상의 금속피막(5)을 증착시킨 후, 상기 선단(1a)에 약하게 충격을 주거나 에프 아이 비(Focused Ion Beam)를 사용하여 광섬유 선단(1a)에서 금속 피막(5)을 제거하여 빛의 파장보다 작은 서브 마이크로미터 크기의 틈(4)을 형성함을 특징으로 하는 광섬유를 이용한 서브 마이크로미터 발광체 제조방법.Immerse the fiber tip 1a in 40% (concentration) NH 4 F: 50% HF: H 2 O in a solution with a volume ratio (volume) of 1.7: 1: 1 or more for 10 minutes and again 40% (concentration) NH 4 F : 50% HF: H 2 O Volume (volume) ratio of 3 or more: 1: 1 Soaked in a solution for 60 minutes or more to create a sharp cone shape with a cone angle of 20 degrees or less. And deposit a metal film 5 of 100 nanometers or more on the tip 1a with a metal such as gold or aluminum, and then lightly impact the tip 1a or use an optical fiber tip using a focused ion beam. A method of manufacturing a submicrometer light-emitting body using an optical fiber, wherein the metal film (5) is removed from (1a) to form a gap (4) having a submicrometer size smaller than the wavelength of light. 청구항 1에 있어서 서브 마이크로 미터의 틈(4)을 가진 광섬유 선단에서 나오는 미소 영역의 빛을 광유기 도핑 방법의 광원으로 함을 특징으로 한 광섬유를 이용한 서브 마이크로 미터 발광체 제조 방법.The method of manufacturing a submicrometer light-emitting body using an optical fiber according to claim 1, wherein the light of the minute region coming from the tip of the optical fiber having the gap (4) of the submicrometer is used as a light source of the photoorganic doping method. 청구항 1에 있어서 서브 마이크로미터의 틈(4)을 가진 광섬유 선단에서 나오는 미소 영역의 빛을 광유기 부식 방법의 광원으로 함을 특징으로 한 광섬유를 이용한 서브 마이크로 미터 발광체 제조 방법.The method of manufacturing a sub-micrometer light-emitting body using an optical fiber according to claim 1, wherein the light of the minute region coming from the tip of the optical fiber having the gap (4) of the sub-micrometer is used as a light source for the photoorganic corrosion method. 삭제delete
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