KR101037629B1 - Photomix module - Google Patents

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한상필
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    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens

Abstract

본 발명은 포토믹스 모듈을 제공한다. 포토믹스 모듈은 기판, 기판 상에 배치된 포토믹스 구조체, 및 기판 하부에 제공되는 프레즈넬 렌즈 구조체를 포함하되, 기판 상에 입사하는 광에 의하여 포토믹스 구조체에서 발생한 테라헤르츠 파를 프레즈넬 렌즈 구조체를 통하여 집광할 수 있다.The present invention provides a photomix module. The photomix module includes a substrate, a photomix structure disposed on the substrate, and a Fresnel lens structure provided under the substrate. Can be condensed through.

테라헤르츠 파, 프레즈넬(Fresnel) 렌즈, 회절, 열방출, 포토믹스 Terahertz Wave, Fresnel Lens, Diffraction, Heat Dissipation, Photomix

Description

포토믹스 모듈{PHOTOMIX MODULE} Photomix Module {PHOTOMIX MODULE}

본 발명은 테라헤르츠 파를 발생 및/또는 검출에 사용되는 포토믹스 모듈에 관한 것으로, 더 구체적으로 프레즈넬(Fresnel) 렌즈를 장착한 고효율의 포토믹스 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a photomix module for generating and / or detecting terahertz waves, and more particularly to a high efficiency photomix module equipped with a Fresnel lens.

현재까지 활용 중에 있는 테라헤르츠 파 생성 방법은 주파수 배가법, 후진파 발진법(Backward wave Oscillating method), 포토믹싱(Photomixing) 방법, CO2 펌핑(pumping) 가스 레이저 방법, 양자 폭포 레이저(Quantum cascade laser) 방법, 또는 자유 전자 레이저(Free electron laser) 방법 등 매우 다양한 기술이 있다. Terahertz wave generation methods currently in use include frequency doubling, backward wave oscillating method, photomixing method, CO 2 pumping gas laser method, and quantum cascade laser. ), Or a free electron laser method.

본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 포토믹스의 뒷면에 프레즈넬 렌즈를 형성하여 테라헤르츠 파 생성 및/또는 검출 효율을 향상시키는 포토믹스 모듈을 제공하는 것이다.One technical problem to be solved by the present invention is to provide a photomix module to form a Fresnel lens on the back of the photomix to improve the terahertz wave generation and / or detection efficiency.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹스 모듈은 기판, 상기 기판 상에 배치된 포토믹스 구조체, 및 상기 기판 하부에 제공되는 프레즈넬 렌즈 구조체를 포함하되, 상기 기판 상에 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체에서 발생한 테라헤르츠 파를 상기 프레즈넬 렌즈 구조체를 통하여 집광할 수 있다.A photomix module according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a photomix structure disposed on the substrate, and a Fresnel lens structure provided under the substrate, wherein the photo is caused by light incident on the substrate. The terahertz waves generated in the mix structure may be collected through the Fresnel lens structure.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체는 상기 포토믹스 구조체와 정렬되고, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체는 회절을 이용하여 상기 포토믹스 구조체에서 발산되는 테라헤르츠 파를 집속할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Fresnel lens structure is aligned with the photomix structure, the Fresnel lens structure may focus the terahertz wave emitted from the photomix structure using diffraction.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체의 하부에 배치되고 상기 프레즈넬 렌즈 구조체를 통과하는 상기 테라헤르츠 파를 모으는 실리콘 렌즈를 더 포함하되, 상기 실리콘 렌즈는 촛점 거리를 조절할 수 있다.In one embodiment of the present invention, further comprising a silicon lens disposed under the Fresnel lens structure to collect the terahertz wave passing through the Fresnel lens structure, the silicon lens can adjust the focal length. .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 포토믹스 구조체는 반도체층, 및 상기 반도체층 상에 배치된 안테나를 포함하되, 상기 안테나에 전압이 인가될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the photomix structure includes a semiconductor layer and an antenna disposed on the semiconductor layer, the voltage may be applied to the antenna.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판 하부에 배치된 하부 접합막을 더 포함하되, 상기 하부 접합막은 중심에 하부 접합 관통홀을 포함하고, 상기 하부 접 합 관통홀은 상기 포토믹스 구조체와 정렬될 수 있다.In one embodiment of the present invention, further comprising a lower bonding film disposed under the substrate, the lower bonding film includes a lower bonding through hole in the center, the lower bonding through hole is to be aligned with the photomix structure Can be.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체는 렌즈 기판, 상기 렌즈 기판 상에 배치되고 상부 접합 관통홀을 포함하는 상부 접합막, 및 상기 렌즈 기판의 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈를 포함하되, 상기 상부 접합 관통홀은 상기 하부 접합 관통홀과 정렬될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Fresnel lens structure includes a lens substrate, an upper bonding film disposed on the lens substrate and including an upper bonding through hole, and a Fresnel lens formed below the lens substrate. The upper junction through hole may be aligned with the lower junction through hole.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 상부 접합막 및 상기 하부 접합막은 금속일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the upper bonding film and the lower bonding film may be a metal.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체를 통과하는 상기 테라헤르츠 파를 모으는 실리콘 렌즈를 더 포함하되, 상기 실리콘 렌즈는 촛점 거리를 조절할 수 있다.In one embodiment of the present invention, further comprising a silicon lens for collecting the terahertz wave passing through the Fresnel lens structure, the silicon lens can adjust the focal length.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판 하부에 제공되는 프레즈넬 렌즈 구조체는 상기 기판에 직접 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Fresnel lens structure provided under the substrate may be formed directly on the substrate.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹스 모듈은 기판, 상기 기판 상에 배치된 포토믹스 구조체, 및 상기 기판 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈를 포함하되, 상기 프레즈넬 렌즈를 통하여 집광되어 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체를 통하여 전기신호를 발생시킬 수 있다.The photomix module according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a photomix structure disposed on the substrate, and a Fresnel lens formed under the substrate, wherein the light is collected through the Fresnel lens and incident by light An electrical signal may be generated through the photomix structure.

본 발명의 실시예들에 따른 포토믹스 모듈은 기판 뒷면에 프레즈넬(Fresnel) 렌즈를 형성시켜 테라헤르츠 파를 집속하는 기능 및 실리콘 렌즈 접합시 정렬 마크 로 작용시킬 수 있어 양산성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.The photomix module according to the embodiments of the present invention forms a Fresnel lens on the back of the substrate to focus terahertz waves and act as an alignment mark when bonding silicon lenses, thereby ensuring mass productivity and reliability. Can be.

본 발명의 실시예들에 따른 접합막을 포함하는 포토믹스 모듈은 우수한 열방출 특성을 제공할 수 있다. 상기 접합막에 형성된 관통홀은 테라헤르츠파 입사 형태를 제어할 수 있다.The photomix module including the bonding film according to the embodiments of the present invention may provide excellent heat dissipation characteristics. The through hole formed in the bonding film may control the terahertz wave incident form.

본 발명의 실시예들에 따른 포토믹스 모듈은 고효율의 테라헤르츠파 발생 및/또는 검출이 가능하여 초소형, 저가형의 테라헤르츠파 발생 및 검출 시스템에 직접적인 활용될 수 있다.The photomix module according to the embodiments of the present invention is capable of generating and / or detecting terahertz waves with high efficiency, and thus may be directly utilized in a very small and low cost terahertz wave generation and detection system.

테라헤르츠(THz) 갭(gap) 영역은 0.1 내지 10 THz 주파수 대역일 수 있다. 상기 테라헤르츠(THz) 갭(gap) 영역에서 동작하는 파원(wave source)에 관한 많은 연구들이 진행되고 있으나, 상용화에 필수적인 초소형, 비냉각, 및 고출력 조건을 갖는 적절한 파원 기술이 현재 성숙되지 못한 상황이다.The terahertz (THz) gap region may be in the 0.1 to 10 THz frequency band. Many studies on wave sources operating in the terahertz (THz) gap region have been conducted, but the appropriate wave source technology with the small size, uncooling, and high power conditions necessary for commercialization has not yet matured. to be.

최근 들어, 상기 테라헤르츠 갭 영역 중 0.1 내지 3THz 영역의 파원의 응용성이 점차 증가하고 있다. 예를 들어, 홈랜드 보안(Homeland security) 분야 및 비접촉 이미징 분야에서 0.1 내지 3THz 영역의 응용성이 증가하고 있다. 또한, 분자들의 진동 및 회전 공명주파수가 0.1 내지 3THz 영역에 걸쳐있다. 따라서, 의료 진단, 환경 계측, 식품 검사, DNA/RNA 분석, 및 보안 시스템 등 매우 광범위한 응용영역에 0.1 내지 3THz 영역의 응용성이 증가하고 있다.Recently, the applicability of the wave source in the 0.1 to 3 THz region of the terahertz gap region is gradually increasing. For example, in the homeland security field and contactless imaging field, the applicability of the 0.1 to 3 THz region is increasing. In addition, the vibrational and rotational resonance frequencies of the molecules range from 0.1 to 3 THz. Thus, the applicability of the 0.1 to 3 THz region is increasing in a wide range of applications such as medical diagnostics, environmental measurement, food testing, DNA / RNA analysis, and security systems.

본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹스 모듈은 펨토초급(femto second level) 초단(very short) 펄스레이저(pulse laser)를 초고속 응답속도(very fast reponse speed)를 가지는 반도체에 조사시켜 테라헤르츠 파를 발생시킬 수 있다. 포토믹스는 초소속 응답속도를 갖는 반도체 상에 배치된 안테나를 포함할 수 있다. 상기 포토믹스는 상기 안테나에 높은 바이어스를 인가하고 상기 반도체의 전면에 광을 주입하여 테라헤르츠 파를 생성시킬 수 있다. 이어서, 상기 반도체의 후면에 형성된 프레즈넬 렌즈는 상기 포토믹스에서 발생된 테라헤르츠 파를 모을 수 있다. 본 발명에 따른 포토믹스 모듈은 매우 다양한 분야에서 활용이 급증할 것으로 예상되는 고효율, 저가, 포터블한 포토믹스를 제공할 수 있다.The photomix module according to an embodiment of the present invention irradiates a terahertz wave by irradiating a semiconductor having a very fast response speed with a femto second level very short pulse laser. Can be generated. The photomix may include an antenna disposed on a semiconductor having an ultra slow response speed. The photomix may generate a terahertz wave by applying a high bias to the antenna and injecting light onto the front surface of the semiconductor. Subsequently, a Fresnel lens formed on the rear surface of the semiconductor may collect terahertz waves generated in the photomix. The photomix module according to the present invention can provide a high efficiency, low cost, and portable photomix that is expected to increase rapidly in various fields.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.

도 1a 및 도 1b은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹싱 모듈을 포함하는 광학 장치를 설명하는 도면이다. 도 1b는 도 1a의 광학 장치를 이용하여 얻은 데이터를 나타내는 도면들이다.1A and 1B illustrate an optical apparatus including a photomixing module according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a diagram illustrating data obtained by using the optical device of FIG. 1A.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 상기 광학 장치(10)는 펨토 초급 초단펄스레이저(110)를 이용하여 테라헤르츠파를 발생 및/또는 검출할 수 있다. 상기 광학 장치(10)는 TDS(Time domain spectroscopy) 시스템일 수 있다. 상기 광학 장치(10)는 펨토 초급의 게이팅 시간 동안만 데이터를 획득하는 호모다인(homodyne) 검출법을 활용하여 높은 신호잡음비(signal to noise ratio: SNR)을 확보할 수 있는 장점이 있다.1A and 1B, the optical apparatus 10 may generate and / or detect terahertz waves using the femto beginner ultrashort pulse laser 110. The optical device 10 may be a time domain spectroscopy (TDS) system. The optical device 10 has an advantage of obtaining a high signal to noise ratio (SNR) by using a homodyne detection method that acquires data only during a gating time of femto beginners.

상기 초단펄스레이저(110)의 출력광은 제1 미러(112)에 의하여 경로가 변경 될 수 있다. 상기 제1 미러(112)에서 반사된 상기 초단펄스레이저(110)의 출력광은 빔 스플릿터(beam splitter:BS, 114)를 사용하여 둘로 나뉠 수 있다. 하나의 초단 펄스는 제2 미러(116)를 통하여 테라헤르츠파 발생기(THz Tx,130a)에 입사시켜 테라헤르츠 파를 발생시킬 수 있다. 다른 초단 펄스는 적절한 시간지연을 갖고 테라헤르츠 파 검출기(THz Dx,130b)에 입사하여 데이터를 샘플링하는데 활용될 수 있다. 상기 테라헤르츠 파 발생기(130a) 및 상기 테라헤르츠 파 검출기(130b)는 동일한 구조의 포토믹스 또는 포토믹스 모듈일 수 있다. 상기 시간 지연은 DL(delayed line, 118)을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 DL(delayed line,118)의 출력광은 제3 미러(122) 및 제4 미러(124)를 통하여 상기 테라헤르츠 파 검출기(130b)에 제공될 수 있다.The path of the output light of the ultra-short pulse laser 110 may be changed by the first mirror 112. The output light of the ultra-short pulse laser 110 reflected from the first mirror 112 may be divided into two using a beam splitter (BS) 114. One ultrashort pulse may be incident on the terahertz wave generator THz Tx 130a through the second mirror 116 to generate the terahertz wave. The other short pulse can be used to sample the data by entering the terahertz wave detector (THz Dx, 130b) with an appropriate time delay. The terahertz wave generator 130a and the terahertz wave detector 130b may be a photomix or photomix module having the same structure. The time delay may be performed using a delayed line 118. The output light of the delayed line 118 may be provided to the terahertz wave detector 130b through the third mirror 122 and the fourth mirror 124.

상기 테라헤르츠 파 발생기(130a)에서 생성된 테라헤르츠 파는 제1 집속 렌즈(142)를 통하여 시료(146)에 집속될 수 있다. 상기 시료(146)를 통과한 상기 테라헤르츠 파는 제2 집속 렌즈(144)를 통하여 상기 테라 헤르츠 파 검출기(130b)에 입사할 수 있다.The terahertz wave generated by the terahertz wave generator 130a may be focused on the sample 146 through the first focusing lens 142. The terahertz wave passing through the sample 146 may be incident on the terahertz wave detector 130b through the second focusing lens 144.

상기 테라헤르츠 파 발생기(130a) 및/또는 상기 테라 헤르츠 파 검출기(130b)는 기판, 상기 기판 상에 배치된 포토믹스 구조체, 및 상기 기판 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 테라헤르츠 파 발생기(130a)의 프레즈넬 렌즈 구조체는 상기 기판 상에 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체에서 발생한 테라헤르츠 파를 상기 프레즈넬 렌즈를 통하여 집광할 수 있다. 상기 테라헤르츠 파 검출기(130b)는 상기 프레즈넬 렌즈를 통하여 집광되어 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체를 통하여 전기신호를 발생시킬 수 있다.The terahertz wave generator 130a and / or the terahertz wave detector 130b may include a substrate, a photomix structure disposed on the substrate, and a Fresnel lens formed under the substrate. The Fresnel lens structure of the terahertz wave generator 130a may collect terahertz waves generated in the photomix structure through the Fresnel lens due to light incident on the substrate. The terahertz wave detector 130b may generate an electrical signal through the photomix structure by light incident and collected through the Fresnel lens.

상기 테라헤르츠 파 검출기(130b)는 시간지연에 따른 시간에 의존하는 전기 신호를 발생시킬 수 있다. 상기 전기 신호는 샘플러(148)에 의하여 획득될 수 있다. 상기 샘플러(148)는 고속 A/D 변환기 또는 고속 오실로스코프일 수 있다. The terahertz wave detector 130b may generate an electric signal depending on time according to a time delay. The electrical signal may be obtained by the sampler 148. The sampler 148 may be a high speed A / D converter or a high speed oscilloscope.

도 1b를 참조하면, 상기 전기 신호는 FFT(Fast Fourier Transform)변환되어 테라헤르츠 파의 스펙트럼을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 1B, the electrical signal may be FFT (Fast Fourier Transform) transformed to provide a spectrum of terahertz waves.

이와 같이 광전변환(Optical electronic conversion)에 사용된 포토믹스는 펄스법과 비팅(beating)법을 포함할 수 있다. 상기 비팅법은 고출력의 각기 다른 파장을 갖는 두 개의 레이저를 포토믹스에 조사시켜 테라헤르츠 파를 생성시킬 수 있다. 상기 포토믹스는 초고속 응답속도를 갖는 반도체 기판 상에 집적된 안테나를 포함할 수 있다. 상기 안테나는 고전압이 인가될 수 있다.As such, the photomix used in the optical electronic conversion may include a pulse method and a beating method. The beating method may generate terahertz waves by irradiating two lasers having different wavelengths of high power to the photomix. The photomix may include an antenna integrated on a semiconductor substrate having an ultra high speed response speed. The antenna may be applied with a high voltage.

상기 포토믹스는 다음과 같은 광전 효율(optical eletrical conversion efficiency)을 가질 수 있다.The photomix may have the following optical eletrical conversion efficiency.

Figure 112009017500310-pat00001
Figure 112009017500310-pat00001

여기에서 P1, P2 은 각기 다른 파장을 갖는 두 개의 레이저의 광출력, P0평균출력, Io는 DC 광전류(dc photocurrent), RA는 안테나의 방사저항, c는 포토믹스의 정전용량, τ는 포토믹스의 라이프 타임(life time), m은 두 빔의 혼합비율이다.Where P 1 and P 2 are the light outputs of two lasers with different wavelengths, P 0 average power, I o is the DC photocurrent, R A is the radiation resistance of the antenna, and c is the capacitance of the photomix. where τ is the life time of the photomix and m is the mixing ratio of the two beams.

고효율의 테라헤르츠 파 발생을 위해서는 고출력 광원과 함께 포토믹스의 광전변환 효율에 영향을 미치는 변수들을 조절하여야 한다. 상기 포토믹스의 광전변환 효율은 포토믹스의 높은 응답속도 또는 라이프 타임, 안테나 저항, 및 두 광원의 혼합비율 등에 영향을 받을 수 있다.For high efficiency terahertz wave generation, it is necessary to adjust variables affecting photoelectric conversion efficiency of photomix with high power light source. The photoelectric conversion efficiency of the photomix may be affected by the high response speed or life time of the photomix, the antenna resistance, and the mixing ratio of the two light sources.

상기 펄스법은 초단 펄스 레이저의 출력광을 포토믹스에 조사시켜 테라헤르츠 파를 생성시킬 수 있다.The pulse method may generate a terahertz wave by irradiating an output light of an ultrashort pulse laser to a photomix.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹스 모듈(130)을 설명하는 사시도 및 단면도이다. 도 2b는 도 2a의 I-I'선을 따라 자른 단면도이다.2A and 2B are perspective and cross-sectional views illustrating the photomix module 130 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상기 포토믹스 모듈(130)은 기판(132), 상기 기판(132) 상에 배치된 포토믹스 구조체(135), 및 상기 기판(132) 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈(131)를 포함할 수 있다. 상기 기판(132) 상에 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체(135)에서 발생한 테라헤르츠 파를 상기 프레즈넬 렌즈(131)를 통하여 집광할 수 있다.2A and 2B, the photomix module 130 includes a substrate 132, a photomix structure 135 disposed on the substrate 132, and a Fresnel lens formed under the substrate 132. 131 may be included. The terahertz wave generated in the photomix structure 135 may be collected through the Fresnel lens 131 by the light incident on the substrate 132.

상기 기판(132)은 폴리머, InP,또는 GaAs일 수 있다. 상기 기판(132)은 테라헤르츠 파의 손실이 없는 물질일 수 있다.The substrate 132 may be a polymer, InP, or GaAs. The substrate 132 may be a material without loss of terahertz waves.

상기 프레즈넬 렌즈(131)는 상기 포토믹스 구조체(135)와 정렬되고, 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 회절을 이용하여 상기 포토믹스 구조체(135)에서 발산되는 테라헤르츠 파를 집속할 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 상기 기판(132)의 뒷면에 리소그라피 공정을 통하여 형성될 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 볼록 렌즈의 기능을 수행할 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 프레즈넬 존 플레이 트(Freznel zone plate)일 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 복수의 원형의 그루브(groove)를 포함할 수 있다. 상기 중심축에서 그루브 사이의 거리(Rm)는 m 차수(order)의 제곱에 비례할 수 있다. 상기 그루브는 곡률을 가질 수 있다.The Fresnel lens 131 may be aligned with the photomix structure 135, and the Fresnel lens 131 may focus on terahertz waves emitted from the photomix structure 135 using diffraction. The Fresnel lens 131 may be formed through a lithography process on the back side of the substrate 132. The Fresnel lens 131 may function as a convex lens. The Fresnel lens 131 may be a Fresnel zone plate. The Fresnel lens 131 may include a plurality of circular grooves. The distance Rm between the grooves in the central axis may be proportional to the square of the m order. The groove may have a curvature.

상기 포토믹스 구조체(135)는 반도체층(134), 및 상기 반도체층(134) 상에 배치된 안테나(136,138)를 포함할 수 있다. 상기 반도체층(134)은 갈륨 아세나이드, 인듐칼륨비소, 인듐포스파이드 일 수 있다. 상기 안테나(136,138)에 전압이 인가될 수 있다. 상기 반도체층은 저온 분자빔 에피팍시(low temperature molecular beam epitaxy: LT MBE) 공정을 이용하거나 불순물이온주입법(Ion implantation) 으로 형성될 수 있다. 상기 반도체층(134)의 불순물(dopant) 및/또는 디팩트(defects)는 케리어의 라이프 타임을 감소시킬 수 있다. 상기 포토믹스 구조체(135)는 광도전 스위치(photo-conductive switch)일 수 있다.The photomix structure 135 may include a semiconductor layer 134 and antennas 136 and 138 disposed on the semiconductor layer 134. The semiconductor layer 134 may be gallium arsenide, indium potassium arsenide, or indium phosphide. Voltage may be applied to the antennas 136 and 138. The semiconductor layer may be formed using a low temperature molecular beam epitaxy (LT MBE) process or an ion implantation method. Dopants and / or defects in the semiconductor layer 134 may reduce the life time of the carrier. The photomix structure 135 may be a photo-conductive switch.

주파수 가변형이 아니 경우, 상기 포토믹스 구조체(135)는 공진형 다이폴 안테나가 사용될 수 있다. 상기 포토믹스 구조체(135)는 기판(132), 상기 기판(132) 상에 배치된 반도체층(134), 상기 반도체층(134) 상에 형성된 다이폴 안테나(136,138)를 포함할 수 있다. 상기 반도체층(134)는 GaAs 계열일 수 있다. 상기 다이폴 안테나(136,138)는 포토 리소그래피법을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 다이폴 안테나(136,138)는 도전성 물질일 수 있다. 상기 반도체층(134)이 광에 의하여 도전 상태가 된 경우, 전류는 상기 다이폴 안테나(136,138) 및 상기 반도체층(134)를 통하여 흐를 수 있다. 상기 안테나(136,138)의 중심과 상기 프레즈넬 렌즈(131)의 중심은 서로 정렬될 수 있다.If the frequency is not variable, the photomix structure 135 may be a resonant dipole antenna. The photomix structure 135 may include a substrate 132, a semiconductor layer 134 disposed on the substrate 132, and dipole antennas 136 and 138 formed on the semiconductor layer 134. The semiconductor layer 134 may be GaAs-based. The dipole antennas 136 and 138 may be formed using photolithography. The dipole antennas 136 and 138 may be conductive materials. When the semiconductor layer 134 is in a conductive state by light, current may flow through the dipole antennas 136 and 138 and the semiconductor layer 134. The centers of the antennas 136 and 138 and the centers of the Fresnel lenses 131 may be aligned with each other.

실리콘 렌즈(170)는 상기 프레즈넬 렌즈(131)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(170)는 고순도의 실리콘일 수 있다. 상기 실리콘 렌즈는 반구형일 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(170)는 상기 프레즈넬 렌즈(131)를 통과한 상기 테라헤르츠 파를 모을 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)와 상기 실리콘 렌즈(170)는 서로 결합하여 촛점 거리를 조절할 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(170)는 상기 포토믹스 구조체(135)의 광전 변환된 테라헤르츠 파를 집속하기 위하여 상기 프레즈넬 렌즈(131)의 뒷면에 부착될 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(170)의 중심은 포토믹스 중심과 일치하도록 정렬될 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(170)의 정렬은 상기 프레즈넬 렌즈(131)를 정렬마크로 사용하여 용이하게 정렬될 수 있다.The silicon lens 170 may be disposed under the Fresnel lens 131. The silicon lens 170 may be silicon of high purity. The silicon lens may be hemispherical. The silicon lens 170 may collect the terahertz waves passing through the Fresnel lens 131. The Fresnel lens 131 and the silicon lens 170 may be combined with each other to adjust the focal length. The silicon lens 170 may be attached to the rear surface of the Fresnel lens 131 to focus the photoelectrically converted terahertz wave of the photomix structure 135. The center of the silicon lens 170 may be aligned to coincide with the center of the photomix. The silicon lens 170 may be easily aligned using the Fresnel lens 131 as an alignment mark.

통상적으로 정렬 마크가 없는 경우, 상기 정렬 공정은 많은 시간을 소비하고, 제품 개발시 양산성에 상당한 영향을 끼칠 수 있다. 상기 포토믹스 구조체(135)를 통하여 생성된 테라헤르츠 파의 출력이 작다. 따라서, 집속(focusing) 전에는 테라헤르츠파의 빔의 위치를 찾을 수 있는 적당한 검출기가 없다. 정렬 마크가 없는 경우, 상기 실리콘 렌즈(170)와 상기 포토믹스 구조체(135)의 오정렬이 문제될 수 있다. 또한, 상기 실리콘 렌즈(170)와 상기 기판(132) 사이의 공간은 간섭계를 형성하여, 상기 포토믹스 모듈(130)의 신뢰성을 악화시킬 수 있다.Typically without the alignment mark, the alignment process is time consuming and can have a significant impact on productivity in product development. The output of the terahertz wave generated through the photomix structure 135 is small. Thus, prior to focusing, there is no suitable detector that can locate the terahertz wave beam. If there is no alignment mark, misalignment of the silicon lens 170 and the photomix structure 135 may be a problem. In addition, the space between the silicon lens 170 and the substrate 132 may form an interferometer, thereby deteriorating the reliability of the photomix module 130.

상기 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)는 일반 렌즈와 마찬가지로 입사광을 초점면에 형성시키는 기능을 제공할 수 있다. 상기 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)는 얇은 두께로 일반 렌즈와 같은 기능을 제공할 수 있다. 단일 파장용의 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)는 수차 등의 문제를 발생시키지 않을 수 있다. 그러나, 여 러 파장을 함께 활용하여야 할 경우, 상기 프레즈넬(Fresnel) 렌즈는 수차 등의 문제점을 발생시킬 수 있다. 따라서, 상기 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)는 이미지 처리 등에 직접적으로 활용하는 것이 제한될 수 있다. 하지만, 상기 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)는 렌즈의 두께를 줄일 수 있고, 임의의 물질 상에 리소그래피법이나 인프린터법으로 제작이 가능하다.The Fresnel lens 131 may provide a function of forming incident light on a focal plane like a general lens. The Fresnel lens 131 may provide a function similar to a general lens with a thin thickness. The Fresnel lens 131 for a single wavelength may not cause problems such as aberration. However, when multiple wavelengths are to be used together, the Fresnel lens may cause problems such as aberration. Therefore, the Fresnel lens 131 may be limited to directly utilize the image processing. However, the Fresnel lens 131 can reduce the thickness of the lens, and can be manufactured on any material by lithography or inprinter.

상기 기판(132)의 뒷면에 형성된 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)는 발생된 테라헤르츠파를 집속할 수 있다. 이에 더불어, 상기 실리콘 렌즈(170)를 추가적으로 사용할 경우, 상기 프레즈넬 렌즈(170)는 상기 실리콘 렌즈(170)의 정렬키 또는 정렬마크로서 기능할 수 있다.The Fresnel lens 131 formed on the rear surface of the substrate 132 may focus the generated terahertz wave. In addition, when the silicon lens 170 is additionally used, the Fresnel lens 170 may function as an alignment key or an alignment mark of the silicon lens 170.

상기 기판(132)에 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)를 제작은 상기 기판의 뒤면에 리소그래피법을 적용하여 수행될 수 있다. 수십~수백μm 파장길이를 가지는 테라헤르츠 파에 대하여 효율적인 상기 프레즈넬(Fresnel) 렌즈(131)를 제작하기 위해서는 상기 기판(132)의 두께가 어느 정도 있어야 한다. 상기 기판(132)의 두께는 수 mm 이상일 수 있다.Fabrication of the Fresnel lens 131 on the substrate 132 may be performed by applying a lithography method to the rear surface of the substrate. In order to manufacture the Fresnel lens 131 which is efficient for terahertz waves having a wavelength of several tens to hundreds of μm, the thickness of the substrate 132 must be somewhat. The thickness of the substrate 132 may be several mm or more.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토믹스 모듈을 설명하는 도면들이다. 도 2a 및 도 2b에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.3A and 3B are diagrams illustrating a photomix module according to another embodiment of the present invention. Descriptions overlapping with those described in FIGS. 2A and 2B will be omitted.

도 3a를 참조하면, 상기 포토믹스 모듈(130)은 기판(132), 상기 기판(132) 상에 배치된 포토믹스 구조체(135), 및 상기 기판(132) 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈(131)를 포함할 수 있다. 상기 기판(132) 상에 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체(135)에서 발생한 테라헤르츠 파는 상기 프레즈넬 렌즈(131)를 통하여 집광할 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 상기 포토믹스 구조체(135)와 정렬되고, 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 회절을 이용하여 상기 포토믹스 구조체(135)에서 발산되는 테라헤르츠 파를 집속할 수 있다.Referring to FIG. 3A, the photomix module 130 includes a substrate 132, a photomix structure 135 disposed on the substrate 132, and a Fresnel lens 131 formed under the substrate 132. It may include. The terahertz waves generated in the photomix structure 135 by the light incident on the substrate 132 may be collected through the Fresnel lens 131. The Fresnel lens 131 may be aligned with the photomix structure 135, and the Fresnel lens 131 may focus on terahertz waves emitted from the photomix structure 135 using diffraction.

상기 프레즈넬 렌즈(131)는 프레즈넬 존 플레이트(Freznel zone plate)일 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)는 복수의 원형의 그루브(groove,131a)를 포함할 수 있다. 상기 중심축에서 상기 그루브(131a) 사이의 거리(Rm)는 m 차수(order)의 제곱에 비례할 수 있다. 상기 그루브(131a)는 일정한 깊이를 가질 수 있다.The Fresnel lens 131 may be a Fresnel zone plate. The Fresnel lens 131 may include a plurality of circular grooves 131a. The distance Rm between the grooves 131a in the central axis may be proportional to the square of the m order. The groove 131a may have a constant depth.

도 3b를 참조하면, 상기 그루브(131a)는 다른 물질(139)로 채워질 수 있다. 상기 다른 물질(139)은 도전체, 유전체, 및 반도체일 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈의 형태는 다양하게 변형될 수 있다. 상기 다른 물질(139)은 상기 기판과 다른 굴절율을 가질 수 있다.Referring to FIG. 3B, the groove 131a may be filled with another material 139. The other material 139 may be a conductor, a dielectric, and a semiconductor. The shape of the Fresnel lens may be modified in various ways. The other material 139 may have a refractive index different from that of the substrate.

도 4a 및 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토믹스 모듈을 설명하는 사시도 및 단면도이다. 도 4b는 도 4a의 II-II'선을 따라 자른 단면도이다.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view illustrating a photomix module according to another embodiment of the present invention. 4B is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of FIG. 4A.

도 4a 및 4b를 참조하면, 상기 포토믹스 모듈(230)은 기판(232), 상기 기판(232) 상에 배치된 포토믹스 구조체(235), 및 상기 기판(232) 하부에 배치된 프레즈넬 렌즈 구조체(260)를 포함할 수 있다. 상기 기판(232) 상에 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체(235)에서 발생한 테라헤르츠 파는 상기 프레즈넬 렌즈 구조체(260)를 통하여 집광될 수 있다.4A and 4B, the photomix module 230 includes a substrate 232, a photomix structure 235 disposed on the substrate 232, and a Fresnel lens disposed below the substrate 232. It may include the structure 260. The terahertz waves generated in the photomix structure 235 by light incident on the substrate 232 may be collected through the Fresnel lens structure 260.

상기 포토믹스 구조체(135)는 반도체층(234), 상기 반도체(234) 상에 배치된 안테나(236,238)를 포함할 수 있다. 상기 안테나(236,238)에 전압이 인가될 수 있 다. 상기 안테나(236,238)는 보그 타이 안테나, 또는 다이폴 안테나일 수 있다.The photomix structure 135 may include a semiconductor layer 234 and antennas 236 and 238 disposed on the semiconductor 234. Voltage may be applied to the antennas 236 and 238. The antennas 236 and 238 may be vogue tie antennas or dipole antennas.

상기 기판(232)은 GaAs 또는 InP 기판일 수 있다. 하부 접합막(233)은 상기 기판(232) 하부에 배치될 수 있다. 상기 하부 금속막(233)은 중심에 하부 접합 관통홀(233a)을 포함할 수 있다. 상기 하부 접합 관통홀(233a)은 상기 포토믹스 구조체(235)와 정렬될 수 있다. 상기 하부 접합막(233)은 타이타늄/금의 복층 구조일 수 있다. 상기 타이타늄은 확산 방지막으로 기능할 수 있다. 상기 하부 접합 관통홀(233a)의 지름은 상기 반도체층(234)의 크기와 실질적으로 같을 수 있다.The substrate 232 may be a GaAs or InP substrate. The lower bonding layer 233 may be disposed under the substrate 232. The lower metal layer 233 may include a lower junction through hole 233a at a center thereof. The lower junction through hole 233a may be aligned with the photomix structure 235. The lower bonding layer 233 may have a multilayer structure of titanium / gold. The titanium may function as a diffusion barrier. The diameter of the lower junction through hole 233a may be substantially the same as that of the semiconductor layer 234.

상기 프레즈넬 렌즈 구조체(260)는 렌즈 기판(264), 상기 렌즈 기판(264) 상에 배치되고 상부 접합 관통홀(268a)을 포함하는 상부 접합막(268), 및 상기 렌즈 기판(264)의 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈(262)를 포함할 수 있다. 상기 렌즈 기판(264)은 테라헤르츠 파 도파 손실(propagation loss)이 작은 폴리머, 반도체 등이 사용될 수 있다. 상기 렌즈 기판(264)은 상기 기판(232)과 같은 물질일 수 있다. 상기 상부 접합 관통홀(268a)은 상기 하부 접합 관통홀(233a)과 정렬될 수 있다. 상기 상부 접합막(268) 및 상기 하부 접합막(233)은 금속일 수 있다. 상기 상부 접합막(268)은 타이타늄/금의 복층 구조일 수 있다. 상기 타이타늄은 확산방지막으로 기능할 수 있다. 상기 기판(232)은 뒷면을 식각 등의 방법을 사용하여 일부 제거할 수 있다. 이어서, 상기 기판의 뒷면에 상기 하부 접합막(233)을 형성하고 패터닝할 수 있다. 상기 하부 접합막(233)의 두께는 상기 상부 접합막(268)의 두께보다 작을 수 있다.The Fresnel lens structure 260 is disposed on the lens substrate 264, the upper bonding film 268 disposed on the lens substrate 264 and including the upper bonding through hole 268a, and the lens substrate 264. It may include a Fresnel lens 262 formed below. The lens substrate 264 may be a polymer, a semiconductor, or the like having a low terahertz wave propagation loss. The lens substrate 264 may be made of the same material as the substrate 232. The upper junction through hole 268a may be aligned with the lower junction through hole 233a. The upper bonding layer 268 and the lower bonding layer 233 may be metal. The upper bonding layer 268 may have a multilayer structure of titanium / gold. The titanium may function as a diffusion barrier. The substrate 232 may be partially removed by etching the back surface. Subsequently, the lower bonding layer 233 may be formed and patterned on the rear surface of the substrate. The thickness of the lower bonding layer 233 may be smaller than the thickness of the upper bonding layer 268.

상기 프레즈넬 렌즈 구조체(260)를 통과하는 상기 테라헤르츠 파를 모으는 실리콘 렌즈(270)는 상기 프레즈넬 렌즈 구조체(260) 하부에 배치될 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(270)와 상기 프레즈넬 렌즈 구조체(260)는 촛점 거리를 조절할 수 있다.The silicon lens 270 collecting the terahertz waves passing through the Fresnel lens structure 260 may be disposed under the Fresnel lens structure 260. The silicon lens 270 and the Fresnel lens structure 260 may adjust a focal length.

상기 포토믹스 모듈(230)은 열방출 특성을 개선하는 구조를 가질 필요가 있다. 테라헤르츠 파는 긴 파장을 가지므로, 상기 렌즈 기판(264)은 효율적인 렌즈를 위해서 일정한 두께를 필요할 수 있다. 이 경우, 상기 포토믹스 모듈(230)은 열방출 수단을 필요로 한다. 상기 상부 접합막(268) 및 상기 하부 접합막(233)은 금속과 금속간의 접합을 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 접합막(268) 및 상기 하부 접합막(233)은 방열판의 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 상부 접합 관통홀(268a) 및 상기 하부 접합 관통홀(233a)은 상기 테라헤르츠파의 공간분포 특성을 개선하고 동시에 우수한 열방출 특성을 제공할 수 있다.The photomix module 230 needs to have a structure for improving heat dissipation characteristics. Since terahertz waves have long wavelengths, the lens substrate 264 may require a constant thickness for an efficient lens. In this case, the photomix module 230 requires heat dissipation means. The upper bonding layer 268 and the lower bonding layer 233 may provide a bonding between a metal and a metal. Accordingly, the upper bonding film 268 and the lower bonding film 233 may function as a heat sink. In addition, the upper junction through hole 268a and the lower junction through hole 233a may improve the spatial distribution characteristic of the terahertz wave and at the same time provide excellent heat dissipation characteristics.

본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 하부 접합막(233) 및 상기 상부 접합막(268)은 금속과 금속간의 접합 이외에 웨이터간의 접합까지 매우 다양한 접합 기술을 통하여 제작할 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the lower bonding film 233 and the upper bonding film 268 may be manufactured through a variety of bonding techniques from metal to metal to the connection between the waiter.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토믹스 모듈을 설명하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a photomix module according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 포토믹스 모듈(130)은 기판(132), 상기 기판(132) 상에 배치된 포토믹스 구조체(135), 및 상기 기판(132) 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈(131)를 포함할 수 있다. 상기 프레즈넬 렌즈(131)를 통하여 집광되어 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체(135)를 통하여 전기신호를 발생시킬 수 있다. 실리콘 렌 즈(170)는 상기 프레즈넬 렌즈(131)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 실리콘 렌즈(170)는 고순도의 실리콘일 수 있다.Referring to FIG. 5, the photomix module 130 may include a substrate 132, a photomix structure 135 disposed on the substrate 132, and a Fresnel lens 131 formed under the substrate 132. It may include. An electric signal may be generated through the photomix structure 135 by the light that is collected and incident through the Fresnel lens 131. The silicon lens 170 may be disposed under the Fresnel lens 131. The silicon lens 170 may be silicon of high purity.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims of the present invention as well as the following claims.

도 1a 및 도 1b은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹싱 모듈을 포함하는 광학 장치를 설명하는 도면이다. 1A and 1B illustrate an optical apparatus including a photomixing module according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토믹스 모듈(130)을 설명하는 사시도 및 단면도이다.2A and 2B are perspective and cross-sectional views illustrating the photomix module 130 according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토믹스 모듈을 설명하는 도면들이다.3A and 3B are diagrams illustrating a photomix module according to another embodiment of the present invention.

도 4a 및 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토믹스 모듈을 설명하는 사시도 및 단면도이다.4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view illustrating a photomix module according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 포토믹스 모듈을 설명하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a photomix module according to another embodiment of the present invention.

Claims (10)

기판;Board; 상기 기판 상에 배치된 포토믹스 구조체; 및A photomix structure disposed on the substrate; And 상기 기판 하부에 제공되는 프레즈넬 렌즈 구조체를 포함하되,Including a Fresnel lens structure provided below the substrate, 상기 기판 상에 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체에서 발생한 테라헤르츠 파를 상기 프레즈넬 렌즈 구조체를 통하여 집광하는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.And a terahertz wave generated in the photomix structure by the light incident on the substrate through the Fresnel lens structure. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체는 상기 포토믹스 구조체와 정렬되고,The Fresnel lens structure is aligned with the photomix structure, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체는 회절을 이용하여 상기 포토믹스 구조체에서 발산되는 테라헤르츠 파를 집속하는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.And the Fresnel lens structure focuses terahertz waves emitted from the photomix structure using diffraction. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체의 하부에 배치되고 상기 프레즈넬 렌즈 구조체를 통과하는 상기 테라헤르츠 파를 모으는 실리콘 렌즈를 더 포함하되,A silicon lens disposed under the Fresnel lens structure and collecting the terahertz waves passing through the Fresnel lens structure; 상기 실리콘 렌즈는 촛점 거리를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.The silicon lens is a photomix module, characterized in that to adjust the focal length. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 포토믹스 구조체는:The photomix structure is: 반도체층; 및A semiconductor layer; And 상기 반도체층 상에 배치된 안테나를 포함하되,An antenna disposed on the semiconductor layer, 상기 안테나에 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.And a voltage is applied to the antenna. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 기판 하부에 배치된 하부 접합막을 더 포함하되Further comprising a lower bonding film disposed under the substrate 상기 하부 접합막은 중심에 하부 접합 관통홀을 포함하고, 상기 하부 접합 관통홀은 상기 포토믹스 구조체와 정렬되는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.The lower bonding film includes a lower bonding through hole in the center, the lower bonding through hole is a photomix module, characterized in that aligned with the photomix structure. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체는:The Fresnel lens structure is: 렌즈 기판;Lens substrates; 상기 렌즈 기판 상에 배치되고 상부 접합 관통홀을 포함하는 상부 접합막; 및An upper bonding film disposed on the lens substrate and including an upper bonding through hole; And 상기 렌즈 기판의 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈를 포함하되,Including a Fresnel lens formed on the lower portion of the lens substrate, 상기 상부 접합 관통홀은 상기 하부 접합 관통홀과 정렬되는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.And the upper junction through hole is aligned with the lower junction through hole. 제6 항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 상부 접합막 및 상기 하부 접합막은 금속인 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.The upper bonding film and the lower bonding film is a photomix module, characterized in that the metal. 제6 항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 프레즈넬 렌즈 구조체를 통과하는 상기 테라헤르츠 파를 모으는 실리콘 렌즈를 더 포함하되,Further comprising a silicon lens for collecting the terahertz wave passing through the Fresnel lens structure, 상기 실리콘 렌즈는 촛점 거리를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.The silicon lens is a photomix module, characterized in that to adjust the focal length. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 기판 하부에 제공되는 프레즈넬 렌즈 구조체는 상기 기판에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.The Fresnel lens structure provided under the substrate is formed directly on the substrate. 기판;Board; 상기 기판 상에 배치된 포토믹스 구조체; 및A photomix structure disposed on the substrate; And 상기 기판 하부에 형성된 프레즈넬 렌즈를 포함하되,Including a Fresnel lens formed on the lower substrate, 상기 프레즈넬 렌즈를 통하여 집광되어 입사하는 광에 의하여 상기 포토믹스 구조체를 통하여 전기신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 포토믹스 모듈.And generating an electrical signal through the photomix structure by the light incident through the Fresnel lens and incident.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100815615B1 (en) 2006-12-08 2008-03-21 한국표준과학연구원 Real-time terahertz spectroscopic imaging system
KR20090023191A (en) * 2007-08-28 2009-03-04 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 Measurement equipment
KR20090056764A (en) * 2007-11-30 2009-06-03 한국전자통신연구원 Thz-wave materials for high power and manufacturing method of thz-wave materials for high power and near-field electro-spinning apparatus for manufacturing of thz-wave materials for high power
KR20090061958A (en) * 2007-12-12 2009-06-17 한국전자통신연구원 Packing apparatus of terahertz device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100815615B1 (en) 2006-12-08 2008-03-21 한국표준과학연구원 Real-time terahertz spectroscopic imaging system
KR20090023191A (en) * 2007-08-28 2009-03-04 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 Measurement equipment
KR20090056764A (en) * 2007-11-30 2009-06-03 한국전자통신연구원 Thz-wave materials for high power and manufacturing method of thz-wave materials for high power and near-field electro-spinning apparatus for manufacturing of thz-wave materials for high power
KR20090061958A (en) * 2007-12-12 2009-06-17 한국전자통신연구원 Packing apparatus of terahertz device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10069024B2 (en) 2014-01-03 2018-09-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Photoconductive antenna

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