KR100383150B1 - 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 및 그 제조방법 - Google Patents

포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법은, 기판 위에 하부 경계 결정 층을 형성하는 단계와; 하부 경계 결정 층 위에 가이드 코어 층을 형성하는 단계와; 가이드 코어 층 위에 상부 경계 결정 층을 형성하는 단계와; 설계된 광회로에 따라, 상부 경계 결정 층 및 가이드 코어를 에칭하여 광회로를 패터닝하는 단계; 및 광회로가 패터닝된 시편을 콜로이달 크리스탈에 담그고, 용매를 증발시켜 콜로이달 크리스탈을 고형화시켜, 패터닝된 광회로 주변에 포토닉 크리스탈을 형성시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로는, 기판과; 기판 위에 형성되는 하부 경계 결정 층과; 하부 경계 결정 층 위에 형성되며, 광신호를 전송하는 가이드 코어 층과; 가이드 코어 층 위에 형성되며, 1차원적으로 진행되는 파를 구속하는 상부 경계 결정 층; 및 설계된 광회로에 따라, 가이드 코어 및 상부 경계 결정 층을 에칭하여 패터닝된 영역에 마련되며, 2차원적으로 진행되는 파를 구속할 수 있도록 콜로이드 크리스탈을 고형화시킨 포토닉 크리스탈을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 콜로이달 크리스탈을 이용하여 포토닉 크리스탈이 마련된 광회로를 구현함으로써, 광경로의 구부러짐에 의해 발생되는 방사 손실을 감소시키고 소형의 광소자를 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다.

Description

포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 및 그 제조방법{Optical circuit using photonic crystal and fabrication method thereof}
본 발명은 포토닉 크리스탈(Photonic Crystal)을 이용한 광회로(optical circuit)에 관한 것으로서, 특히 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)을 이용하여 포토닉 크리스탈이 마련된 광회로를 구현함으로써, 광경로(optical path)의 구부러짐에 의해 발생되는 방사 손실(radiation loss)을 감소시키고 소형의 광소자 (optical device)를 용이하게 제조할 수 있는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도파로(wave guide)형 광회로에서는 빛의 도파 원리로써, 빛의 전반사 조건을 이용하고 있고 급격한 휨은 큰 방사 손실(radiation loss)을 초래한다. 따라서, 가파른 각도로 도파로를 굴곡시키는 것이 어려우며, 현재 상태로서는 cm 척도(order)의 곡률 반경이 요구된다. 따라서, 광회로 전체가 cm 척도(order)의 크기가 되고 소형화가 어렵게 된다. 특히, 여러 단위 소자들이 집적된 고집적 광회로일수록 이것은 심각한 문제가 된다.
이를 해결하기 위한 대안으로 포토닉 크리스탈을 이용한 구조가 제안되고 있다. 알려진 바와 같이 포토닉 크리스탈이란 유전체를 주기적으로 배열한 인공결정을 말한다. 일반적으로 결정 구조를 갖는 물질들은 그 물질을 구성하는 원자나 분자들의 규칙적인 배열로 인하여 주기적인 포텐셜이 생겨 전자들의 움직임 (propagation)에 영향을 미친다. 이로 인하여 생기는 중요한 현상이 바로 띠간격 (band gap)의 형성이다. 이러한 개념은 광자에서도 마찬가지로 적용되는데 이 때는 유전체가 광자에 대한 퍼텐셜의 역할을 수행한다.
이 경우에도 전자의 경우와 마찬가지로 띠간격(band gap)이 형성되는데, 이를 전자의 띠간격과 구별하여 광자 띠간격(photonic band gap)이라고 부른다. 포토닉 크리스탈을 광자 띠간격 물질(Photonic Band Gap material:PBG)이라고도 부르는 이유가 바로 이 때문이다.
이러한 포토닉 크리스탈은 1987년 Yablonovitch와 John이 각각 독자적으로 빛에 대해서도 동일한 띠간격 개념이 적용될 수 있다고 발표함으로써 알려지게 되었다. 빛에 대하여 포텐셜로 작용하는 것이 유전체이므로 이를 주기적으로 배열하면 광자 띠간격이 생겨 특정한 파장을 가진 전자기파를 선택적으로 통과시킬 수도 있고 진행을 막을 수도 있다고 제안한 것이다.
이러한 제안은 1989년 Yablonovitch 그룹이 이차원 구조의 포토닉 크리스탈에서 광자띠 간격이 존재한다는 것을 실험적으로 보임으로써 현실화 되었다. 그 후, 1991년 Yablonovitch 그룹이 마이크로파 영역에 해당하는 주파수 영역에서 띠간격을 갖는 3차원 포토닉 크리스탈을 제작하여, 포토닉 크리스탈이 실제 소자로 응용될 수 있는 가능성을 제시한 이래 여러 곳에서 활발한 연구가 이루어 지고 있다.
한편, 도 1에 나타낸 바와 같이, 1996년 MIT의 Joannopoulos 등은 미국특허(등록번호 5,526,449)에서, 기판(12) 위에 형성된 도파로(wave guide) 구조와 2차원 홀(hole)(14) 형태의 포토닉 크리스탈(16)을 집적하여 손실(loss)을 줄인 집적회로 (integrated circuit)를 게시하였다. 그러나, 이 방법은 수직(normal) 방향으로의 파 구속(wave confine)이 완전하지 않음에 따른 손실(loss)과 2차원 홀(hole)(14)을 형성해 내는 공정의 어려움(특히 광통신의 경우와 같이 빛의 파장이 1.5㎛ 정도로 짧을 때)에 따라 실효성이 적다. 여기서, 각 차원은 대칭성(symmetry)을 나타내는 것으로서, 1차원이란 한 방향(예컨대 z축)으로 대칭성이 있는 것을 말하여, 2차원이란 두 방향(예컨대 x축, y축)으로 대칭성이 있는 것을 말한다.
또한, 2000년 MIT의 Joannopoulos 등은 미국특허(등록번호 6,134,043)에서, 수직 방향에도 포토닉 크리스탈을 적용하여 파 구속(wave confine)을 향상시키고 손실(loss)을 줄이는 구조에 대하여 게시하였다. 이 방법은 2차원 포토닉 크리스탈 구조의 위/아래에 다층의 층(layer)을 적층한 1차원 포토닉 크리스탈을 형성하는 것으로서 아이디어 면에서는 훌륭하나, 여전히 실제 구현시의 공정 난이도를 감안하면 현실성이 떨어진다 하겠다.
한편, 광통신용 파장에 유사(comparable)한 격자 공간(lattice spacing)을 가진 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)을 이용한 필터 제작이 1994년 피츠버그 대학의 Asher 등에 의해 제안되었다(미국특허 등록번호 5,281,370). 여기서, 콜로이달 크리스탈의 제작 방법은 먼저 구형(sphere) 또는 특정 모양을 갖는 특정 크기(size)의 입자(particle)를 액체 매질(medium)에 분산(disperse)시키고 용매(solvent)를 첨가한다. 이어서, 용매를 기화시키면 남아 있는 고체는 크리스탈 구조를 형성한다. 하지만, 이 발명에서 제안된 필터는 광자 띠 간격(photonic band gap)에 해당하는 모든 파장을 차단(blocking)하기 때문에 광통신에 사용될 소자로는 적합하지 않은 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 여건을 감안하여 창출된 것으로서, 콜로이달 크리스탈을 이용하여 포토닉 크리스탈이 마련된 광회로를 구현함으로써, 광경로의 구부러짐에 의해 발생되는 방사 손실을 감소시키고 소형의 광소자를 용이하게 제조할 수 있는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법에 의하여 광회로가 형성되는 과정을 개념적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 한 예로서, Y형 전력 분배기(power splitter)를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 한 예로서, 테이퍼(taper)를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 제조방법의 다른 실시 예에 따라 형성된 광회로를 개념적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
12... 기판
14... 홀(hole)
16... 포토닉 크리스탈(photonic crystal)
21, 31, 41, 51... 기판
22, 32, 42, 52... 하부 경계 결정(under barrier crystal) 층
23, 33, 43, 53... 가이드 코어(guide core) 층
24, 34, 44... 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층
25, 35, 45, 54... 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법은,
기판을 형성하는 단계와;
상기 기판 위 또는 내부에 광회로(optical circuit)를 패터닝(patterning)하는 단계; 및
상기 광회로가 패터닝된 기판을 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)에 담그고, 용매(solvent)를 증발시켜 콜로이달 크리스탈을 고형화시켜, 상기 패터닝된 광회로 주변에 포토닉 크리스탈(photonic crystal)을 형성시키는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 다른 제조방법은,
기판 위에 하부 경계 결정(under barrier crystal) 층을 형성하는 단계와;
상기 하부 경계 결정 층 위에 가이드 코어(guide core) 층을 형성하는 단계와;
상기 가이드 코어 층 위에 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층을 형성하는 단계와;
설계된 광회로(optical circuit)에 따라, 상기 상부 경계 결정 층 및 상기 가이드 코어를 에칭(etching)하여 광회로를 패터닝(patterning)하는 단계; 및
상기 광회로가 패터닝된 시편을 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)에 담그고, 용매(solvent)를 증발시켜 콜로이달 크리스탈을 고형화시켜, 상기 패터닝된 광회로 주변에 포토닉 크리스탈(photonic crystal)을 형성시키는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로는,
표면 또는 내부에 광회로(optical circuit)가 형성된 기판; 및
상기 기판에 형성된 광회로 주변에 마련되며, 진행되는 파를 구속(wave confine)할 수 있도록, 콜로이드(colloid) 상태의 크리스탈을 고형화시킨 포토닉 크리스탈(photonic crystal)을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 다른 실시 예는,
기판과;
상기 기판 위에 형성되는 하부 경계 결정(under barrier crystal) 층과;
상기 하부 경계 결정 층 위에 형성되며, 광신호(optical signal)를 전송하는 가이드 코어(guide core) 층과;
상기 가이드 코어 층 위에 형성되며, 1차원적으로 진행되는 파를 구속(wave confine)하는 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층; 및
설계된 광회로에 따라, 상기 가이드 코어 및 상부 경계 결정 층을 에칭하여 패터닝된 영역에 마련되며, 2차원적으로 진행되는 파를 구속(wave confine)할 수 있도록 콜로이드 상태의 크리스탈을 고형화시킨 포토닉 크리스탈을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 콜로이달 크리스탈을 이용하여 포토닉 크리스탈이 마련된 광회로를 구현함으로써, 광경로의 구부러짐에 의해 발생되는 방사 손실을 감소시키고 소형의 광소자를 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법에 의하여 광회로가 형성되는 과정을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로(optical circuit)의 제조 방법을 설명하면, 먼저 상하 방향으로 손실이 없는 슬랩 도파로 (slab wave guide)를 형성하기 위하여 1차원 포토닉 크리스탈 구조를 구현한다. 여기서, 각 차원은 대칭성(symmetry)을 나타내는 것으로서, 1 차원이란 한 방향(예컨대 z 축)으로 대칭성이 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명에서 나타내는 광회로 (optical circuit)란 광신호(optical signal)를 전파하는 광도파로(optical wave guide) 및 집적회로(integrated circuit)를 포함하는 의미로 사용된 것이다.
이와 같은 1 차원 포토닉 크리스탈 구조를 구현하기 위하여 통상의 방법으로 굴절률이 상이한 두 물질을 기판(21) 위에 교대로 증착하며, 먼저 하부 경계 결정 (under barrier crystal) 층(22)을 형성한다(도 2a 참조). 이때, 사용되는 물질은 SiO2/TiO2또는 SiO2/Si 등 굴절률 차이가 큰 쌍이 이용된다.
그리고, 상기 하부 경계 결정 층(22) 위에 가이드 코어(guide core) 층(23)을 증착시키고(도 2b 참조), 그 위에 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층 (24)을 동일한 방법으로 형성한다(도 2c 참조). 이후 상기 상부 경계 결정 층(24)위에 P/R 층을 코팅한 후, 설계된 도파로(wave guide) 회로에 따라 통상적인 포토 리소그라피(photo-lithography) 방법 또는 전자 빔 리소스라피(e-beam lithography ) 방법으로 패터닝한다(도 2d 참조). 여기서, 에칭 방법은 통상 반응이온에칭 (RIE:Reactive Ion Etching)을 이용하나 습식 에칭(wet etching)도 가능하다.
이때, 에칭 타겟(etching target)은 가이드 코어(guide core) 층(23)까지만 완전히 에칭되면 만족되며, 하부 경계 결정 층(22)은 에칭 버퍼(etching buffer)로 사용될 수 있으므로 공정 마진(margin)이 증가되는 장점이 있다.
한편 도 2의 (e)는 콜로이드 상태의 크리스탈 모습을 나타낸 것이다. 여기서, 상기 콜로이달 크리스탈은 실리카(Silica:SiO2), 타이타니아(Titania:TiO2) 또는 폴리머(polymer) 등의 여러 물질 중에서 필요에 따라 선택한다. 이때, 콜로이달 크리스탈의 크기(size)와 그 굴절률이 전자 띠 간격(Photonic Band Gap)을 결정하게 된다. 그리고, 도 2의 (d)에서 패터닝된 시편을 콜로이드 상태의 크리스탈에 담그고, 용매(solvent)를 증발시켜 크리스탈을 고형화시키면, 도파로(wave guide)를 2 차원적으로 구속(confine)하는, 도 2의 (f)와 같은 포토닉 크리스탈이 마련된 구조를 얻게 된다.
그리고, 상기 하부 경계 결정 층(22)을 형성하는 매질을 선택함에 있어, 상기 가이드 코어 층(23)을 이루는 매질의 굴절율 보다 낮은 굴절율을 갖는 물질을 선택함으로써, 도파로(wave guide)의 아랫 면은 일반적인 전반사 원리에 근거하여 광을 구속(wave confine)하도록 형성시킬 수도 있다. 이때, 상기 상부 경계 결정 층(24)의 매질을 선택함에 있어서도, 상기 가이드 코어 층(23)을 이루는 매질의 굴절율 보다 낮은 굴절율을 갖는 물질을 선택함으로써, 도파로(wave guide)의 윗 면 역시, 일반적인 전반사 원리에 근거하여 광을 구속(wave confine)하도록 형성시킬 수도 있다.
또한, 포토닉 크리스탈이 상이한 매질의 주기적인 배열이라는 점에서 콜로이달 크리스탈과 그 사이의 에어 갭(air gap) 간의 굴절율 차이를 바로 이용할 수도 있으며, 도 2의 (f) 이후에 증착 공정을 추가하여 특정한 굴절률 또는 비선형 광특성을 갖는 물질을 갭(gap) 사이에 채워 넣을 수도 있다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 한 예로서, Y형 전력 분배기(power splitter)를 나타낸 도면이다. 도 3의 (a)는 전력 분배기의 평면도이고, (b)는 전력 분배기의 좌측면도이며, (c)는 전력 분배기의 우측면도를 각각 나타낸다.
도 3에 나타낸 Y형 전력 분배기의 제조과정을 설명하면, 도 2에서 설명한 방법과 동일한 방법으로 기판(31) 위에 하부 경계 결정 층(32), 가이드 코어 층(33) 및 상부 경계 결정 층(34)을 순차적으로 형성시킨다. 그리고, 전력 분배기를 만족시킬 수 있도록 도파로(wave guide)를 패터닝한 후에, 콜로이달 크리스탈(35)에 담그고 용매(solvent)를 증발시킴으로써, 포토닉 크리스탈이 형성된 Y형 전력 분배기를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 한 예로서, 테이퍼(taper)를 나타낸 도면이다. 도 4의 (a)는 테이퍼의 평면도이고, (b)는 테이퍼의 좌측면도이며, (c)는 테이퍼의 우측면도를 각각 나타낸다.
도 4에 나타낸 테이퍼의 제조과정을 설명하면, 도 2에서 설명한 방법과 동일한 방법으로 기판(41) 위에 하부 경계 결정 층(42), 가이드 코어 층(43) 및 상부 경계 결정 층(44)을 순차적으로 형성시킨다. 그리고, 테이퍼를 만족시킬 수 있도록 도파로(wave guide)를 패터닝한 후에, 콜로이달 크리스탈(45)에 담그고 용매 (solvent)를 증발시킴으로써, 포토닉 크리스탈이 형성된 테이퍼를 용이하게 제조할 수 있다.
이상에서의 설명에서는 전력 분배기와 테이퍼를 예로 설명하였으나, 본 발명에 따른 실시 예는 광통신을 포함한 마이크로 웨이브(microwave)에서부터 자외선 (UV) 영역을 포함하는 모든 대역에 대하여 적용 가능하다. 이러한 영역의 파장대에 대응하는 광자 띠 간격(photonic band gap)을 갖는 포토닉 크리스탈을 제작하여 전자기 방사 손실을 없애거나, 획기적으로 줄일 수 있다.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 제조방법의 다른 실시 예에 따라 형성된 광회로를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 5에 나타낸 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로는 도 2에서 설명된 바와 유사한 방법을 통하여 형성된다. 다만, 도 2에 나타낸 제조 방법과의 차이점은, 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층 없이 콜로이달 크리스탈 층(54)이 바로 가이드 코어 층(53) 위에 형성된다는 점이다.
즉, 기판(51) 위에 하부 경계 결정 층(52)이 형성되고, 그 하부 경계 결정 층(52) 위에 가이드 코어 층(53)이 형성된다. 그리고, 설계된 광회로의 패턴에 따라 상기 가이드 코어 층(53)이 패터닝된다. 이와 같이 광회로가 패터닝된 시편을 콜로이드 상태의 크리스탈에 담그고, 용매(solvent)를 증발시켜 크리스탈을 고형화시키면, 도파로(wave guide)를 2 차원적으로 구속(confine)하는, 도 5와 같은 포토닉 크리스탈이 마련된 구조를 얻게 된다.
이에 따라, 상기 광회로 윗부분을 덮는 콜로이달 크리스탈(54)이 상부 방향으로의 파를 구속(wave confine)하게 된다. 그리고, 상기 하부 경계 결정 층(52)을 형성하는 매질을 선택함에 있어, 상기 가이드 코어 층(53)을 이루는 매질의 굴절율 보다 낮은 굴절율을 갖는 물질을 선택함으로써, 도파로(wave guide)의 아랫 면은일반적인 전반사 원리에 근거하여 광을 구속(wave confine)하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 기판 위에 하부 경계 결정 층, 가이드 코어 층, 상부 경계 결정 층이 각각 마련된 시편에 적절한 광회로를 패터닝하여 형성하고, 그 패터닝된 광회로 주변에 콜로이달 크리스탈을 이용하여 포토닉 크리스탈을 형성하는 과정에 대하여 설명하였다. 그러나, 이와 같은 1 차원적인 포토닉 크리스탈이 형성되지 않고, 일반적인 방법으로 광회로가 형성된 기판에 콜로이달 크리스탈을 이용하여 포토닉 크리스탈을 형성할 수도 있다. 즉, 일반적인 전반사 원리를 이용한 실리카 폴리머 반도체 등의 웨이브 가이드와 함께 콜로이달 크리스탈이 사용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 그 광회로의 설계에 따라 광원(light source), 디텍터(detector), 레이저(laser), 전력 분배기(power splitter), 전력 결합기(power combiner), 테이퍼(taper), 간섭계(interferometer), 광필터(optical filter) 등과 이들이 포함되는 집적회로에 다양하게 응용될 수 있으며, 또한 포토닉 크리스탈을 용이하게 형성할 수 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로 및 그 제조방법에 의하면, 콜로이달 크리스탈을 이용하여 포토닉 크리스탈이 마련된 광회로를 구현함으로써, 광경로의 구부러짐에 의해 발생되는 방사 손실을 감소시키고 소형의 광소자를 용이하게 제조할 수 있는 장점이 있다.

Claims (19)

  1. 기판을 형성하는 단계와;
    상기 기판 위 또는 내부에 광회로(optical circuit)를 패터닝(patterning)하는 단계; 및
    상기 광회로가 패터닝된 기판을 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)에 담그고, 용매(solvent)를 증발시켜 콜로이달 크리스탈을 고형화시켜, 상기 패터닝된 광회로 주변에 포토닉 크리스탈(photonic crystal)을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법.
  2. 기판 위에 하부 경계 결정(under barrier crystal) 층을 형성하는 단계와;
    상기 하부 경계 결정 층 위에 가이드 코어(guide core) 층을 형성하는 단계와;
    상기 가이드 코어 층 위에 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층을 형성하는 단계와;
    설계된 광회로(optical circuit)에 따라, 상기 상부 경계 결정 층 및 상기 가이드 코어를 에칭(etching)하여 광회로를 패터닝(patterning)하는 단계; 및
    상기 광회로가 패터닝된 시편을 콜로이달 크리스탈(colloidal crystal)에 담그고, 용매(solvent)를 증발시켜 콜로이달 크리스탈을 고형화시켜, 상기 패터닝된 광회로 주변에 포토닉 크리스탈(photonic crystal)을 형성시키는 단계를 포함하는것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜로이달 크리스탈은 실리카(Silica:SiO2) 또는 타이타니아(Titania :TiO2)로 구성되는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법.
  4. 제 1항 또는 제 2항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 콜로이달 크리스탈은 폴리머(polymer)로 구성되는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로의 제조방법.
  5. 표면 또는 내부에 광회로(optical circuit)가 형성된 기판; 및
    상기 기판에 형성된 광회로 주변에 마련되며, 진행되는 파를 구속(wave confine)할 수 있도록, 콜로이드(colloid) 상태의 크리스탈을 고형화시킨 포토닉 크리스탈(photonic crystal)이 형성된 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  6. 기판과;
    상기 기판 위에 형성되는 하부 경계 결정(under barrier crystal) 층과;
    상기 하부 경계 결정 층 위에 형성되며, 광신호(optical signal)를 전송하는 가이드 코어(guide core) 층과;
    상기 가이드 코어 층 위에 형성되며, 1차원적으로 진행되는 파를 구속(wave confine)하는 상부 경계 결정(upper barrier crystal) 층; 및
    설계된 광회로(optical circuit)에 따라, 상기 가이드 코어 및 상부 경계 결정 층을 에칭하여 패터닝된 영역에 마련되며, 2차원적으로 진행되는 파를 구속 (wave confine)할 수 있도록 콜로이드 상태의 크리스탈을 고형화시킨 포토닉 크리스탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  7. 기판과;
    상기 기판 위에 형성되는 하부 경계 결정(under barrier crystal) 층과;
    상기 하부 경계 결정 층 위에 형성되며, 광신호(optical signal)를 전송하는 가이드 코어(guide core) 층; 및
    설계된 광회로(optical circuit)에 따라, 상기 가이드 코어 층을 에칭하여 패터닝된 영역에 마련되며, 진행되는 파를 구속(wave confine)할 수 있도록 콜로이드 상태의 크리스탈을 고형화시킨 포토닉 크리스탈을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  8. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 반도체 재질인 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한광회로.
  9. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 구부러져 형성된 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  10. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 레이저(laser)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  11. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 전력 분배기(power splitter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  12. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 전력 결합기(power combiner)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  13. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 광원(light source)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉크리스탈을 이용한 광회로.
  14. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 디텍터(detector)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  15. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 테이퍼(taper)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  16. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 간섭계(interferometer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  17. 제 5항 내지 제 7항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 광회로는 파장다중분할(WDM:Wavelength Division Multiplex)용 광필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  18. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 하부 경계 결정 층의 매질은, 상기 가이드 코어 층을 형성하는 물질의굴절율 보다 작은 굴절율을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
  19. 제 6항에 있어서,
    상기 상부 경계 결정 층의 매질은, 상기 가이드 코어 층을 형성하는 물질의 굴절율 보다 작은 굴절율을 갖는 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 포토닉 크리스탈을 이용한 광회로.
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