KR20130080641A - 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기 - Google Patents
다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130080641A KR20130080641A KR1020120001550A KR20120001550A KR20130080641A KR 20130080641 A KR20130080641 A KR 20130080641A KR 1020120001550 A KR1020120001550 A KR 1020120001550A KR 20120001550 A KR20120001550 A KR 20120001550A KR 20130080641 A KR20130080641 A KR 20130080641A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- quantum well
- layers
- disposed
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title abstract description 15
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 45
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 930
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 69
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 46
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 24
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 7
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 36
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 4
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241001270131 Agaricus moelleri Species 0.000 description 1
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 GaAs compound Chemical class 0.000 description 1
- 230000005374 Kerr effect Effects 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005699 Stark effect Effects 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J47/00—Kitchen containers, stands or the like, not provided for in other groups of this subclass; Cutting-boards, e.g. for bread
- A47J47/02—Closed containers for foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
- A47J36/02—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay
- A47J36/04—Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay the materials being non-metallic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J36/00—Parts, details or accessories of cooking-vessels
- A47J36/06—Lids or covers for cooking-vessels
- A47J36/10—Lid-locking devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
- A47J41/00—Thermally-insulated vessels, e.g. flasks, jugs, jars
- A47J41/0083—Accessories
- A47J41/0088—Inserts; Devices attached to the stopper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
- B65D1/10—Jars, e.g. for preserving foodstuffs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D43/00—Lids or covers for rigid or semi-rigid containers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/015—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on semiconductor elements having potential barriers, e.g. having a PN or PIN junction
- G02F1/017—Structures with periodic or quasi periodic potential variation, e.g. superlattices, quantum wells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035236—Superlattices; Multiple quantum well structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D2543/00—Lids or covers essentially for box-like containers
- B65D2543/00009—Details of lids or covers for rigid or semi-rigid containers
- B65D2543/00018—Overall construction of the lid
- B65D2543/00259—Materials used
- B65D2543/00296—Plastic
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2203/00—Function characteristic
- G02F2203/12—Function characteristic spatial light modulator
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조를 이용하여 넓은 대역폭에 걸쳐 이미지 변조가 가능하며 구동 전압을 낮춘 투과형 이미지 변조기가 개시된다. 개시된 투과형 이미지 변조기는 제 1 반사층; 상기 제 1 반사층 위에 배치된 것으로 다수의 양자우물층과 다수의 장벽층을 포함하는 제 1 활성층; 상기 제 1 활성층 위에 배치된 제 2 반사층; 상기 제 2 반사층 위에 배치된 것으로 다수의 양자우물층과 다수의 장벽층을 포함하는 제 2 활성층; 및 상기 제 2 활성층 위에 배치된 제 3 반사층;을 포함하며, 상기 제 1 반사층과 제 3 반사층은 제 1 전기적 타입으로 도핑되어 있고, 상기 제 2 반사층은 제 1 전기적 타입과 전기적으로 상반되는 제 2 전기적 타입으로 도핑될 수 있다.
Description
개시된 실시예들은 투과형 이미지 변조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조를 이용하여 넓은 대역폭에 걸쳐 이미지 변조가 가능하며 구동 전압을 낮춘 투과형 이미지 변조기에 관한 것이다.
일반적인 카메라로 촬영된 영상은 카메라로부터 피사체까지의 거리에 관한 정보를 갖지 않는다. 3D 카메라와 같은 3차원 영상 획득 장치를 구현하기 위해서는 피사체 표면 상의 다수의 점들로부터의 거리를 측정할 수 있는 부가적인 수단이 필요하다. 피사체에 대한 거리 정보는, 통상적으로, 두 대의 카메라를 이용한 양안 입체시(Stereo Vision) 방법이나 구조광(Structured Light)과 카메라를 이용한 삼각 측량법(Triangulation)을 이용하여 얻을 수 있다. 그러나 이러한 방법은 피사체의 거리가 멀어질수록 거리 정보에 대한 정확도가 급격히 저하되고 피사체의 표면 상태에 의존적이어서 정밀한 거리 정보를 얻기 어렵다.
보다 정확한 거리 정보를 얻기 위하여 광시간비행법(Time-of-Flight; TOF)이 도입되었다. TOF 방법은 레이저 빔을 피사체에 조사한 후, 피사체로부터 반사되는 광이 수광부에서 수광되기까지의 광 비행시간을 측정하는 방법이다. TOF 방법에 따르면, 특정 파장의 빛(예컨대, 850nm의 근적외선)을 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD)를 이용하여 피사체에 투사하고, 피사체로부터 반사된 동일한 파장의 빛을 수광부에서 수광한 후, 거리 정보를 추출하기 위한 특별한 처리 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 광 처리 과정에 따라 다양한 TOF 방법이 소개되어 있다. 예를 들어, 직접 시간 측정 방법은 피사체에 펄스광을 투사하고 피사체에 반사되어 광이 돌아오는 시간을 타이머로 측정하여 거리를 구한다. 상관법(correlation)은 펄스광을 피사체에 투사하고 피사체에 반사되어 돌아오는 반사광의 밝기로부터 거리를 측정한다. 위상지연 측정 방법은 사인파와 같은 연속파(continuous wave) 광을 피사체에 투사하고 피사체에 반사되어 돌아오는 반사광의 위상차를 감지하여 거리로 환산하는 방법이다.
또한, 위상지연 측정 방법에도 여러 가지 방식이 있는데, 그 중에서 광변조기로 반사광을 진폭 변조한 후, 변조된 반사광을 CCD나 CMOS와 같은 촬상소자로 촬영하여 위상지연을 측정하는 외부 변조 방식(external modulation)이 고해상도 거리 영상을 획득하는데 유리하다. 외부 변조 방식의 경우, 촬상소자에의 입력 광량을 일정 시간 누적하거나 샘플링하여 밝기 영상을 얻고 이로부터 위상 지연과 거리를 계산할 수 있다. 외부 변조 방식은 일반적인 촬상소자를 그대로 이용할 수 있지만, 정확한 위상지연을 구하기 위해 수십~수백 MHz의 초고속으로 광을 변조할 수 있는 광변조기를 필요로 한다.
광변조기 중에서 예를 들어, 영상증폭기(image intensifier)나 결정광학에 기반을 둔 포켈(Pockel) 효과나 커(Kerr) 효과를 이용한 투과형 변조기가 있는데, 그러한 종류의 광변조기는 부피가 크고, 수 kV의 고전압을 이용하며 가격이 고가라는 단점이 있다.
최근에는 구현이 보다 용이하고 소형이면서 저전압 구동이 가능한 GaAs 반도체 기반의 광변조기가 제안되었다. GaAs 기반의 광변조기는 P-전극과 N-전극 사이에 다중양자우물층(multiple quantum well; MQW)을 배치한 것으로, PN 양단에 역방향 바이어스 전압을 인가할 때 다중양자우물층 내에서 광이 흡수되는 현상을 이용한다. GaAs 기반의 광변조기는 고속 구동이 가능하고, 구동 전압이 상대적으로 낮으며, ON/OFF 시의 반사도차(즉, 명암비)가 크다는 장점이 있다. 그런데 GaAs 기반의 광변조기는 변조기의 대역폭이 4~5nm로 매우 좁다.
3D 카메라의 경우, 여러 개의 광원을 사용하게 되는데, 광원들 간에는 중심 파장의 산포가 발생한다. 또한, 온도에 따라 광원의 중심 파장이 변화할 수 있다. 광변조기의 경우에도 마찬가지로 제조상의 공정변수 및 온도 변화에 따라서 중심 흡수 파장이 변화하는 특성을 지닌다. 따라서 3D 카메라에 적용되기 위해서는 넓은 대역폭에 걸쳐 광변조가 가능한 광변조기가 요구된다. 그러나, ON/OFF 시의 반사도차와 대역폭 사이에는 트레이드-오프 관계가 있기 때문에, ON/OFF 시의 반사도차와 대역폭을 동시에 증가시키기가 어렵다.
한편, 반사형 변조기는 변조된 광을 반사하는 방식이기 때문에, 변조된 광을 촬상소자(CCD, CMOS)에 제공하기 위한 광경로가 복잡하고 이에 따라 추가적인 광학계의 구성이 요구된다. 반면 투과형 변조기는 변조된 광을 투과시키는 방식이기 때문에, 투과형 변조기를 사용하면 광학계의 구성을 비교적 간단하게 할 수 있다. 투과형 변조기의 경우에도, 반사형 변조기와 마찬가지로, ON/OFF 시의 투과도차와 대역폭 사이에는 트레이드-오프 관계가 있기 때문에, ON/OFF 시의 투과도차와 대역폭을 동시에 증가시키는 것이 관건이다.
투과도차와 대역폭을 증가시키기 위하여 다중양자우물층의 두께를 두껍게 형성할 수도 있다. 그러나 다중양자우물층의 두께가 증가하면 변조기의 구동 전압도 증가하게 된다. 변조기의 구동 전압이 증가하면, 구동 전압의 제곱에 비례하여 소비전력이 증가한다. 소비전력의 증가는 변조기에서 발생하는 열을 증가시키는데, 이러한 열에 의해 변조기 성능이 열화될 수 있다. 따라서 변조기의 구동 전압을 낮추면서도 변조기의 성능을 향상시키기 위한 방안이 연구되고 있다.
넓은 대역폭에 걸쳐 이미지 변조가 가능하며, 비교적 낮은 구동 전압으로도 동작이 가능하고, 높은 투과도차를 갖는 투과형 이미지 변조기를 제공한다.
본 발명의 일 유형에 따른 투과형 이미지 변조기는, 제 1 반사층; 상기 제 1 반사층 위에 배치된 것으로 다수의 양자우물층과 다수의 장벽층을 포함하는 제 1 활성층; 상기 제 1 활성층 위에 배치된 제 2 반사층; 상기 제 2 반사층 위에 배치된 것으로 다수의 양자우물층과 다수의 장벽층을 포함하는 제 2 활성층; 및 상기 제 2 활성층 위에 배치된 제 3 반사층;을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 반사층과 제 3 반사층은 제 1 전기적 타입으로 도핑될 수 있고, 상기 제 2 반사층은 제 1 전기적 타입과 전기적으로 상반되는 제 2 전기적 타입으로 도핑될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 활성층과 제 2 활성층의 각각은 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 양자우물층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 활성층은 다수의 제 1 양자우물층과 다수의 제 2 양자우물층을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 양자우물층과 제 2 양자우물층은 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
상기 제 1 양자우물층의 두께가 상기 제 2 양자우물층의 두께보다 더 두꺼우며, 두께가 더 두꺼운 상기 제 1 양자우물층의 갯수가 상기 제 2 양자우물층의 갯수보다 클 수 있다.
상기 다수의 제 1 양자우물층과 제 2 양자우물층이 번갈아 배치되어 있으며, 각각의 제 1 양자우물층과 제 2 양자우물층 사이에 상기 장벽층이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 활성층은 상기 제 1 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 1 다중양자우물구조와, 상기 제 2 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 2 다중양자우물구조를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제 1 활성층 내에서 상기 제 1 다중양자우물구조가 상기 제 2 다중양자우물구조 위에 배치되거나, 또는 상기 제 2 다중양자우물구조가 상기 제 1 다중양자우물구조 위에 배치될 수 있다.
상기 제 1 활성층은 상기 제 1 반사층과 상기 제 1 활성층 사이 및 상기 제 2 반사층과 상기 제 1 활성층 사이에 배치된 클래딩층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 활성층은 다수의 제 3 양자우물층과 다수의 제 4 양자우물층을 포함할 수 있으며, 상기 제 3 양자우물층과 제 4 양자우물층은 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
상기 제 3 양자우물층의 두께가 상기 제 4 양자우물층의 두께보다 더 두꺼우며, 두께가 더 두꺼운 상기 제 3 양자우물층의 갯수가 상기 제 4 양자우물층의 갯수보다 클 수 있다.
상기 다수의 제 3 양자우물층과 제 4 양자우물층이 번갈아 배치되어 있으며, 각각의 제 3 양자우물층과 제 4 양자우물층 사이에 상기 장벽층이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 활성층은 상기 제 3 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 3 다중양자우물구조와, 상기 제 4 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 4 다중양자우물구조를 포함할 수 있으며, 상기 제 2 활성층 내에서 상기 제 3 다중양자우물구조가 상기 제 4 다중양자우물구조 위에 배치되거나, 또는 상기 제 4 다중양자우물구조가 상기 제 3 다중양자우물구조 위에 배치될 수 있다.
상기 제 2 활성층은 상기 제 2 반사층과 상기 제 2 활성층 사이 및 상기 제 3 반사층과 상기 제 2 활성층 사이에 배치된 클래딩층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 활성층의 다수의 양자우물층의 두께와 상기 제 2 활성층의 다수의 양자우물층의 두께가 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 내지 제 3 반사층은, 광학적 두께가 각각 λ/4(여기서, λ는 투과형 이미지 변조기의 공진 파장)이고 굴절률이 서로 다른 제 1 굴절률층과 제 2 굴절률층이 반복적으로 교호하여 적층된 DBR 층일 수 있다.
상기 제 1 반사층과 제 3 반사층의 반사도가 서로 같을 수 있다.
상기 투과형 이미지 변조기는, 상기 제 1 반사층 내에 배치된 적어도 하나의 제 1 마이크로 캐비티층; 및 상기 제 3 반사층 내에 배치된 적어도 하나의 제 2 마이크로 캐비티층;을 더 포함할 수 있으며, 상기 제 1 및 제 2 활성층과 상기 적어도 하나의 제 1 및 제 2 마이크로 캐비티층은 λ/2의 정수배의 광학적 두께를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 마이크로 캐비티층은 상기 제 1 반사층의 제 1 굴절률층과 제 2 굴절률층 사이에 개재될 수 있으며, 상기 제 2 마이크로 캐비티층은 상기 제 3 반사층의 제 1 굴절률층과 제 2 굴절률층 사이에 개재될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 마이크로 캐비티층은 상기 제 1 굴절률층 또는 제 2 굴절률층과 동일한 재료로 이루어질 수 있다.
상기 투과형 이미지 변조기는, 상기 제 1 반사층의 하부 표면에 배치되는 제 1 컨택층, 상기 제 3 반사층의 상부 표면에 배치되는 제 2 컨택층, 및 상기 제 2 반사층 내에 배치되는 제 3 컨택층을 더 포함할 수 있으며, 상기 제 3 컨택층은 상기 제 2 컨택층, 제 3 반사층 및 제 2 활성층의 일부를 제거하여 노출된 제 2 반사층의 영역 내에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 내지 제 3 컨택층은 GaAs 또는 InGaP으로 이루어지며, 상기 제 1 및 제 2 컨택층은 제 1 전기적 타입으로 도핑되어 있고, 상기 제 3 컨택층은 제 2 전기적 타입으로 도핑될 수 있다.
상기 투과형 이미지 변조기는 상기 제 1 및 제 2 컨택층 위에 각각 배치된 제 1 전극, 및 상기 제 3 컨택층 위에 배치된 제 2 전극을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투과형 이미지 변조기는 상기 제 1 반사층, 제 1 활성층, 제 2 반사층, 제 2 활성층, 제 3 반사층, 및 제 2 컨택층의 둘레에 형성된 절연막을 더 포함할 수 있으며, 상기 제 1 전극은 상기 절연막의 측벽을 따라 상기 제 1 컨택층으로부터 제 2 컨택층까지 연장될 수 있다.
또한, 상기 투과형 이미지 변조기는, 상기 제 2 컨택층 위에 배치되어 있으며 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 금속 패턴을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투과형 이미지 변조기는, 상기 제 1 컨택층의 하부 표면에 배치되는 기판, 및 상기 기판의 중심부에서 상기 기판을 관통하도록 형성된 투명 윈도우를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 투과형 이미지 변조기는, 상기 제 2 컨택층 위에 도포된 투명 수지 및 상기 투명 수지 위에 배치된 투명 커버를 더 포함할 수 있다.
한편, 일 유형에 따른 기판 상에 투과형 이미지 변조기를 형성하는 방법은, 기판 위에 제 1 컨택층을 형성하는 단계; 상기 제 1 컨택층 위에 제 1 반사층, 제 1 활성층, 제 2 반사층, 제 2 활성층 및 제 3 반사층을 갖는 상술한 투과형 이미지 변조기를 형성하는 단계; 상기 제 3 반사층의 상부 표면에 제 2 컨택층을 형성하는 단계; 및 상기 기판의 중심부를 제거하여 투명 윈도우를 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 컨택층은 GaAs로 이루어지며, 상기 기판 위에 제 1 컨택층을 형성하는 단계는 상기 기판 위에 AlAs 버퍼층을 먼저 형성하는 단계, 및 상기 AlAs 버퍼층 위에 제 1 컨택층 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판의 중심부를 제거하여 투명 윈도우를 형성하는 단계는: 상기 기판의 하부 표면에 제 1 보호층을 형성하고 상기 제 2 컨택층의 상부 표면에 제 2 보호층을 형성하는 단계; 제 1 보호층의 가장자리를 따라 포토레지스트를 형성하고, 상기 기판이 노출되도록 상기 제 1 보호층의 중심부를 제거하는 단계; 상기 버퍼층이 드러나기 직전까지 건식 에칭 방식으로 상기 노출된 기판을 제거하는 단계; 상기 버퍼층이 노출되도록 습식 에칭 방식으로 상기 기판의 남은 부분을 제거하는 단계; 및 상기 노출된 버퍼층과 상기 제 1 및 제 2 보호층을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 제 1 컨택층은 InGaP으로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 기판의 중심부를 제거하여 투명 윈도우를 형성하는 단계는: 상기 기판의 하부 표면에 제 1 보호층을 형성하고 상기 제 2 컨택층의 상부 표면에 제 2 보호층을 형성하는 단계; 제 1 보호층의 가장자리를 따라 포토레지스트를 형성하고, 상기 기판이 노출되도록 상기 제 1 보호층의 중심부를 제거하는 단계; 상기 버퍼층이 노출되도록 습식 에칭 방식으로 상기 기판의 노출된 부분을 제거하는 단계; 및 상기 노출된 버퍼층과 상기 제 1 및 제 2 보호층을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
개시된 실시예들에 따른 투과형 이미지 변조기는 적어도 두 개의 다이오드가 병렬로 적층된 형태인 N-I-P-I-N 구조 또는 P-I-N-I-P 구조를 갖기 때문에, 동일한 다중양자우물층 두께를 갖는 단일 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기에 비해 구동 전압을 약 절반 정도로 낮출 수 있다. 따라서 열에 의한 성능의 열화 가능성을 줄일 수 있다.
또한, 개시된 실시예들에 따른 투과형 이미지 변조기는 활성층 내에 두께가 상이한 다수의 양자우물층을 포함하기 때문에 적어도 2개 이상의 피크를 갖는 다중 공진 모드로 넓은 파장 영역에 걸쳐 투과도차를 향상시킬 수 있다.
이러한 이미지 변조기는 투과 대역폭이 넓고 평활한 특성을 가질 수 있기 때문에, 제작 공정의 오차에 의한 공진 파장의 변동이나, 온도 등의 외부 환경에 따른 공진 파장의 변동에도 안정된 성능을 보일 수 있다. 따라서, 개시된 이미지 변조기는 3D 카메라와 같은 3차원 영상 획득 장치에서의 사용에 적당하다. 그 밖에도, 개시된 이미지 변조기는 광통신 분야, 광연결(optical interconnection) 분야, 광 신호처리 분야 등에도 이용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기의 개략적인 적층 구조를 보이는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 예시적인 구조를 보이는 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 예시적인 구조를 보이는 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 구조의 다른 예를 보이는 개략적인 단면도이다.
도 5a는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 구조의 다른 예를 보이는 개략적인 평면도이다.
도 5b는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 구조의 또 다른 예를 보이는 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기의 공진 구조를 개략적으로 보이는 개념도이다.
도 7은 도 7에 도시된 공진 구조에 의한 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 활성층에 한 종류의 양자우물층이 배치된 경우에 활성층의 광흡수 특성을 보이는 그래프이다.
도 9a 및 도 9b는 활성층에 2종류의 양자우물층이 배치된 경우에 활성층의 광흡수 특성을 보이는 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기의 예시적인 층 구조 및 층 두께를 나타낸다.
도 11은 투과형 이미지 변조기의 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 12는 도 11에 도시된 투과형 이미지 변조기의 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 13은 투과형 이미지 변조기의 다른 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 14는 도 13에 도시된 투과형 이미지 변조기의 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 15는 투과형 이미지 변조기의 다른 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 16은 투과형 이미지 변조기의 다른 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 17은 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기의 공진 구조를 개략적으로 보이는 개념도이다.
도 18은 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기의 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 19a 내지 도 19h는 기판에 투명 윈도우를 형성하기 위한 방법을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 20a 내지 도 20c는 기판에 투명 윈도우를 형성하기 위한 다른 방법을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 21은 이미지 변조기의 상부면에 투명한 보강 구조물을 장착한 예를 보이는 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 예시적인 구조를 보이는 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 예시적인 구조를 보이는 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 구조의 다른 예를 보이는 개략적인 단면도이다.
도 5a는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 구조의 다른 예를 보이는 개략적인 평면도이다.
도 5b는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기에 전극을 연결하기 위한 구조의 또 다른 예를 보이는 개략적인 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기의 공진 구조를 개략적으로 보이는 개념도이다.
도 7은 도 7에 도시된 공진 구조에 의한 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 활성층에 한 종류의 양자우물층이 배치된 경우에 활성층의 광흡수 특성을 보이는 그래프이다.
도 9a 및 도 9b는 활성층에 2종류의 양자우물층이 배치된 경우에 활성층의 광흡수 특성을 보이는 그래프이다.
도 10은 일 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기의 예시적인 층 구조 및 층 두께를 나타낸다.
도 11은 투과형 이미지 변조기의 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 12는 도 11에 도시된 투과형 이미지 변조기의 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 13은 투과형 이미지 변조기의 다른 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 14는 도 13에 도시된 투과형 이미지 변조기의 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 15는 투과형 이미지 변조기의 다른 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 16은 투과형 이미지 변조기의 다른 예시적인 설계 결과를 보인다.
도 17은 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기의 공진 구조를 개략적으로 보이는 개념도이다.
도 18은 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기의 광학적 특성을 보이는 그래프이다.
도 19a 내지 도 19h는 기판에 투명 윈도우를 형성하기 위한 방법을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 20a 내지 도 20c는 기판에 투명 윈도우를 형성하기 위한 다른 방법을 개략적으로 보이는 단면도이다.
도 21은 이미지 변조기의 상부면에 투명한 보강 구조물을 장착한 예를 보이는 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)의 개략적인 적층 구조를 보이는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)는 기판(101), 기판(101) 위에 배치된 제 1 컨택층(102), 제 1 컨택층(102) 위에 배치된 제 1 DBR(distributed Bragg reflector) 층(110), 제 1 DBR 층(110) 위에 배치된 다중양자우물 구조의 제 1 활성층(120), 제 1 활성층(120) 위에 배치된 제 2 DBR 층(130), 제 2 DBR 층(130) 위에 배치된 다중양자우물 구조의 제 2 활성층(140), 제 2 활성층(140) 위에 배치된 제 3 DBR 층(150), 및 제 3 DBR 층(150) 위에 배치된 제 2 컨택층(160)을 포함할 수 있다.
여기서, 기판(101)은 예를 들어 도핑되지 않은 GaAs로 이루어질 수 있다. 광이 투과형 이미지 변조기(100)를 투과할 수 있도록, 기판(101)의 중심에는 투명 윈도우(101a)가 형성될 수 있다. 투명 윈도우(101a)는 제 1 컨택층(102)이 노출되도록 기판(101)의 중심부를 관통하여 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 광의 흡수가 일어나는 층으로서, 다수의 양자우물층들과 다수의 장벽층들이 반복적으로 적층된 다중양자우물층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 Al0.31Ga0.69As로 이루어진 다수의 장벽층들과 GaAs로 이루어진 다수의 양자우물층들을 포함할 수 있다. 특히, 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 투과형 이미지 변조기(100)의 대역폭을 향상시키기 위해, 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 양자우물층들을 포함할 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 패브리-페로(Fabry-Perot) 공진을 위한 메인 캐비티(main cavity)의 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 광학적 두께(즉, 물리적 두께에 층 재료의 굴절률을 곱한 값)가 대략적으로 λ/2(여기서, λ는 변조하고자 하는 입사광의 파장 또는 공진 파장)의 정수 배와 같도록 형성될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)는 2개의 메인 캐비티에 의해 다중 흡수 모드로 동작할 수 있다.
제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)은 굴절률이 상대적으로 낮은 저굴절률층과 굴절률이 상대적으로 높은 고굴절률층이 반복적으로 교호하여 적층된 구조를 갖는다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)은 고굴절률층으로서 AlxGa1-xAs을 포함하며, 저굴절률층으로서 AlyGa1-yAs을 포함하는 AlxGa1-xAs/AlyGa1-yAs 구조의 다수의 쌍으로 이루어질 수 있다(여기서, 0 < x < 1, 0 < y < 1, x < y). 보다 구체적으로, 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)은 Al0.2Ga0.8As/Al0.87Ga0.13As가 반복적으로 적층된 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 다층 구조의 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)에 특정 파장을 갖는 광이 입사하는 경우, 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150) 내의 굴절률이 다른 두 층(즉, 고굴절률층과 저굴절률층) 사이의 경계면에서 반사가 일어나는데, 이때 반사되는 모든 광들의 위상차를 동일하게 함으로써 높은 반사율을 얻게 된다. 이를 위하여, 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150) 내의 각각의 고굴절률층과 저굴절률층의 광학적 두께를 각각 대략적으로 λ/4의 홀수 배로 형성할 수 있다. 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)의 반사도는 고굴절률층과 저굴절률층의 쌍이 반복되는 횟수가 늘어날수록 높아질 수 있다.
한편, 상기 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)은 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)에서의 광흡수를 위한 전계(Electric field)가 형성될 수 있도록 전극을 구성할 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 DBR 층(110, 130)은 제 1 활성층(120)에 대한 전극을 구성하며, 제 2 및 제 3 DBR 층(130, 150)은 제 2 활성층(140)에 대한 전극을 구성할 수 있다. 이를 위해, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)은 제 1 전기적 타입으로 도핑될 수 있으며, 제 2 DBR 층(130)은 제 1 전기적 타입과 상반되는 제 2 전기적 타입으로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)은 n-도핑된 n-DBR 층일 수 있으며 제 2 DBR 층(130)은 p-도핑된 p-DBR 층일 수 있다. 반대로, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)이 p-도핑되고 제 2 DBR 층(130)이 n-도핑되는 것도 가능하다. n-도핑되는 경우 실리콘(Si)을 도펀트로 사용하여 약 3.18×1018/cm3의 농도로 도핑될 수 있으며, p-도핑되는 경우에는 베릴륨(Be)을 도펀트로 사용하여 약 4.6~6.5×1018/cm3의 농도로 도핑될 수 있다.
제 1 및 제 2 컨택층(102, 160)은 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)에 전압을 인가하기 위한 전극(미도시)과 연결되기 위한 층이다. 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)이 n-도핑된 n-DBR 층인 경우에, 제 1 및 제 2 컨택층(102, 160)은 n-GaAs이나 n-InGaP로 이루어질 수 있다. 만약 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)이 p-도핑된 p-DBR 층인 경우에는 상기 제 1 및 제 2 컨택층(102, 160)은 p-GaAs이나 p-InGaP로 이루어질 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)는 n-형의 제 1 DBR 층(110), 도핑되지 않은 제 1 활성층(120), p-형의 제 2 DBR 층(130), 도핑되지 않은 제 2 활성층(140), 및 n-형의 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 N-I-P-I-N 구조를 갖거나, 또는 p-형의 제 1 DBR 층(110), 도핑되지 않은 제 1 활성층(120), n-형의 제 2 DBR 층(130), 도핑되지 않은 제 2 활성층(140), 및 p-형의 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 P-I-N-I-P 구조를 가질 수 있다. 이러한 점에서, 상기 투과형 이미지 변조기(100)는 두 개의 다이오드(diode)가 전기적으로 병렬로 연결되도록 적층되어 있는 적층식 다이오드 구조를 갖는다고 볼 수 있다. 일반적으로 변조기의 구동 전압은 활성층의 두께에 비례하는데, 본 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)는 두 개의 활성층(120, 140)이 전기적으로 병렬로 연결된 관계에 있기 때문에, 두 활성층(120, 140)의 두께를 합한 두께를 갖는 하나의 활성층을 갖는 변조기에 비해, 구동 전압이 대략적으로 절반 정도 감소할 수 있다. 따라서, 소비전력이 적어서 발열에 의한 투과형 이미지 변조기(100)의 성능 저하를 최소화하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)는 N-I-P-I-N 또는 P-I-N-I-P 구조를 갖기 때문에, 투과형 이미지 변조기(100)의 적층 구조물 중간에 배치되어 있는 제 2 DBR 층(130)에 전극을 연결하기 위한 구조를 고려하여 투과형 이미지 변조기(100)가 설계될 수 있다. 도 2는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)에 전극을 연결하기 위한 예시적인 구조를 보이는 개략적인 단면도이며, 도 3은 개략적인 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140), 제 3 DBR 층(150) 및 제 2 컨택층(160)을 포함하는 적층 구조물이 기판(101)과 제 1 컨택층(102) 위에 배치되어 있다. 그리고, 제 1 DBR 층(110)에 전압을 인가하기 위한 제 1 전극(161)이 제 1 컨택층(102) 위에 형성될 수 있다. 제 1 DBR 층(110)과 제 3 DBR 층(150)은 전기적으로 동일한 타입으로 도핑되어 있으므로, 제 1 전극(161)은 제 2 컨택층(160) 위에도 형성될 수 있다. 이를 위해, 제 1 전극(161)은 제 1 컨택층(102)으로부터 제 2 컨택층(160)까지 연장되어 형성될 수 있다. 제 1 전극(161)과의 전기적 절연을 위해 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140), 제 3 DBR 층(150), 및 제 2 컨택층(160)을 포함하는 적층 구조물의 둘레에는 절연막(103)이 형성될 수 있다. 그러면, 제 1 전극(161)은 상기 절연막(103)의 측벽을 따라 제 1 컨택층(102)으로부터 제 2 컨택층(160)까지 연장될 수 있다. 제 2 컨택층(160)의 상부 표면에는 제 1 전극(161)과 전기적으로 연결된 금속 패턴(163)이 더 형성될 수 있다. 상기 금속 패턴(163)은 투과형 이미지 변조기(100)에 입사하는 빛을 최소로 차단하면서 제 3 DBR 층(150)에 전류를 효율적으로 공급하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 금속 패턴(163)은 피쉬본(fish bone) 형태, 매트릭스 또는 메시 형태의 격자로 형성될 수 있다.
또한, 제 2 DBR 층(130)에 전극을 연결하기 위하여, 제 2 컨택층(160), 제 3 DBR 층(150) 및 제 2 활성층(140)을 관통하는 트렌치(105)가 형성될 수 있다. 따라서, 트렌치(105)의 바닥면을 통해 제 2 DBR 층(130)이 외부로 노출된다. 그리고, 트렌치(105)의 내벽에는 전기적 절연을 위하여 절연막(103)이 형성되어 있다. 트렌치(105)의 바닥면에는 제 3 컨택층(104)과 제 2 전극(162)이 차례로 형성될 수 있다. 제 2 DBR 층(130)이 n-도핑된 경우 제 3 컨택층(104)은 n-GaAs일 수 있으며, 제 2 DBR 층(130)이 p-도핑된 경우 제 3 컨택층(104)은 p-GaAs일 수 있다. 도 2에서는 제 3 컨택층(104)이 트렌치(105)의 바닥면에만 형성된 것으로 보이지만, 제 2 DBR 층(130) 내의 중간 부분에 전체적으로 제 3 컨택층(104)이 적층되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 제 2 DBR 층(130)은 고굴절률층과 저굴절률층이 다수회 번걸아 적층되어 있는 구조를 갖는데, 그 중 어느 하나의 고굴절률층과 저굴절률층 사이에 제 3 컨택층(104)이 개재될 수 있다. 이 경우, 제 3 컨택층(104)은 트렌치(105)를 형성하기 위한 에칭 공정에서 에칭-스톱층의 역할을 할 수 있다. 제 3 컨택층(104)은 예를 들어 약 30~100nm의 두께로 형성될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)에 전극을 연결하기 위한 다른 예시적인 구조를 보이는 개략적인 단면도이며, 도 5a는 개략적인 평면도이다.
도 4 및 도 5a를 참조하면, 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140), 제 3 DBR 층(150) 및 제 2 컨택층(160)을 포함하는 적층 구조물이 기판(101)과 제 1 컨택층(102) 위에 배치되어 있다. 여기서, 상기 적층 구조물은 적어도 2개의 셀로 분리될 수 있다. 도 4 및 도 5a에는 단지 2개의 셀만이 도시되어 있지만 다수의 개의 셀들이 어레이의 형태(예컨대, N×M 매트릭스, 여기서 N, M은 자연수)로 배열되어 있을 수도 있다. 적층 구조물을 하나의 대면적으로 형성할 경우, 정전 용량 증가로 인해 투과형 이미지 변조기(100)의 동작 속도를 저하시킬 수 있다. 따라서, 비교적 작은 면적을 갖는 다수의 셀들의 어레이의 형태로 투과형 이미지 변조기(100)를 형성함으로써, 투과형 이미지 변조기(100)의 고속 동작을 가능하게 할 수 있다. 도 4에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)뿐만 아니라 도 2에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)도 역시 다수의 셀의 어레이의 형태로 형성할 수 있다.
이러한 구조에서, 제 1 컨택층(102)과 제 2 컨택층(160) 위에는 각각 제 1 전극(161)이 형성될 수 있다. 제 1 전극(161)은 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)에 전압을 인가하기 위한 역할을 한다. 그리고, 제 2 컨택층(160), 제 3 DBR 층(150), 및 제 2 활성층(140)의 가장자리를 에칭하여 제 2 DBR 층(130)의 일부 영역을 외부로 노출시킬 수 있다. 노출된 제 2 DBR 층(130)의 일부 영역에는 제 3 컨택층(104)과 제 2 전극(162)이 차례로 형성될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 비록 도 4에는 외부로 노출된 제 2 DBR 층(130)의 일부 영역 위에만 제 3 컨택층(104)이 형성된 것으로 보이지만, 상기 제 3 컨택층(104)은 제 2 DBR 층(130)의 어느 하나의 고굴절률층과 저굴절률층 사이에 개재된 것일 수도 있다. 그러면, 제 3 컨택층(104)은 제 2 컨택층(160), 제 3 DBR 층(150) 및 제 2 활성층(140)을 에칭하는 공정에서 에칭-스톱층의 역할을 할 수 있다.
도 5a의 평면도를 참조하면, 제 2 컨택층(160) 위에는 제 3 DBR 층(150)에 전류를 효율적으로 공급하기 위하여 제 1 전극(161)과 전기적으로 연결된 금속 라인(164)이 더 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 라인(164)은 제 2 컨택층(160)의 가장자리를 따라 사각 링형으로 형성될 수 있다. 만약, 투과형 이미지 변조기(100)가 P-I-N-I-P 구조를 갖는 경우, 제 2 컨택층(160)은 p-GaAs일 수 있다. p-GaAs은 n-GaAs보다 큰 면저항을 갖기 때문에, 전류 공급 효율을 더욱 향상시키기 위하여, 도 5b의 평면도에 도시된 바와 같이, 제 2 컨택층(160) 위에는 제 1 전극(161)과 전기적으로 연결되는 금속 패턴(163)이 더 형성될 수 있다. 도 3에서 설명한 바와 같이, 금속 패턴(163)은 피쉬본 형태, 매트릭스 또는 메시 형태의 격자로 형성될 수 있다.
상술한 구조에서, 투과형 이미지 변조기(100)의 상부 표면으로 입사한 광은 제 3 DBR 층(150)과 제 2 DBR 층(130) 사이에서 제 2 활성층(140)을 왕복하여 공진하며, 또한 제 2 DBR 층(130)과 제 1 DBR 층(110) 사이에서 제 1 활성층(120)을 왕복하여 공진할 수 있다. 그런 후, 공진 조건을 만족하는 특정 파장(λ)의 광이 투과형 이미지 변조기(100)를 투과할 수 있다. 이러한 점에서, 상기 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 패브리-페로 공진을 위한 메인 캐비티의 역할을 한다. 이때, 투과형 이미지 변조기(100)에 역방향의 바이어스 전압을 인가함으로써, 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)에서의 광 흡수도를 조절하여 투과광의 세기를 변조할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 투과형 이미지 변조기(100)가 2개의 메인 캐비티를 가질 뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)은 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 양자우물층들을 포함할 수 있기 때문에, 투과형 이미지 변조기(100)는 다중 패브리-페로 공진 모드로 동작할 수 있다. 이러한 다중 패브리-페로 공진 모드를 이용함으로써 투과형 이미지 변조기(100)의 투과 대역폭을 증가시킬 수 있다.
도 6 내지 도 9b는 다중 패브리-페로 공진 모드에 의해 투과 대역폭이 증가하는 원리를 간단하게 보여준다.
먼저, 도 6은 도 1에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)의 공진 구조를 개략적으로 보이는 개념도이다. 도 6을 참조하면, 고반사 미러의 역할을 하는 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)들 사이에 캐비티의 역할을 하는 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)이 각각 배치되어 있다. 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)은 대칭적으로 배치될 수 있어서, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)의 반사도(R0)는 서로 동일할 수 있고, 제 2 DBR 층(130)의 반사도(R1)는 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)의 반사도(R0)보다 높을 수 있다.
이러한 구조에서, 제 3 DBR 층(150)의 상부 표면으로 빛이 입사하면, 위상이 다른 세 개의 반사광이 발생한다. 즉, 제 3 DBR 층(150)에서 직접 반사된 광은 π의 위상을 가지며, 제 2 활성층(140) 내에서 공진을 한 후 제 2 DBR 층(130)으로부터 반사된 광과 제 1 활성층(120) 내에서 공진을 한 후 제 1 DBR 층(110)으로부터 반사된 광은 위상이 0이다. 이러한 세 개의 반사광은 서로 상쇄될 수 있다. 그리고, 공진 조건을 만족하는 특정 파장(λ)의 광이 제 1 DBR 층(110)의 하부 표면으로 나오게 된다. 이 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 캐비티에 의해 2개의 투과도 피크가 형성될 수 있다. 도 7에서, 두 활성층(120, 140)에 의한 광의 흡수는 0이고, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)의 반사도(R0)는 0.5라고 가정하였다. 2개의 투과도 피크 사이의 간격은 제 2 DBR 층(130)의 반사도(R1)에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 제 2 DBR 층(130)의 반사도(R1)가 높을수록 2개의 투과도 피크 사이의 간격이 좁아지며, 피크 부근에서 평탄한 투과도 특성(flat-top)을 얻는다는 것을 알 수 있다.
투과형 이미지 변조기(100)의 투과 대역폭은 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)의 광흡수 특성에 의해서도 영향을 받는다. 특히, 투과형 이미지 변조기(100)의 광변조 성능을 나타내는 투과도차(즉, 투과형 이미지 변조기(100)에 전압이 인가되지 않았을 때의 투과도와 전압이 인가되었을 때의 투과도 사이의 차이)는 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)의 광흡수 특성에 의해 큰 영향을 받을 수 있다. 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)의 광흡수 특성은 양자우물층과 장벽층의 두께와 물질 조성에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 다른 조건들을 동일하게 고정하고 양자우물층의 두께를 증가시킬수록 흡수 계수의 피크가 장파장 쪽으로 이동한다.
도 8a 및 도 8b는 활성층(120, 140)에 한 종류의 양자우물층(예컨대, 두께가 8nm인 양자우물층)들만이 배치된 경우에 활성층(120, 140)의 광흡수 특성을 보이는 그래프이다. 여기서, 활성층(120, 140)은 850nm의 공진 파장을 갖도록 설계되었다고 가정한다. 먼저, 도 8a를 참조하면, 투과형 이미지 변조기(100)에 전압이 인가되지 않았을 때에는, 점선으로 표시된 그래프와 같이, 공진 파장보다 낮은 파장에서 활성층(120, 140)에 의한 엑시톤 흡수가 일어나며, 공진 파장에서는 거의 흡수가 일어나지 않는다. 그리고, 투과형 이미지 변조기(100)에 역 바이어스 전압(예컨대, -8.1V/um)이 인가되면, 실선으로 표시된 바와 같이 엑시톤 피크(exciton peak)는 스타크 효과(Stark effect)에 의해 장파장 쪽으로 이동하면서 세기가 줄어든다. 이때, 엑시톤 피크(849.4nm)가 공진 파장과 거의 일치하게 된다. 그러면, 도 8b에 도시된 바와 같이, 공진 파장에서 투과도가 낮아지게 된다.
한편, 도 9a 및 도 9b는 활성층(120, 140)에 두께가 다른 2종류의 양자우물층(예컨대, 두께가 8nm인 양자우물층과 8.5nm인 양자우물층)들이 배치된 경우에 활성층(120, 140)의 광흡수 특성을 보이는 그래프이다. 여기서도, 활성층(120, 140)은 850nm의 공진 파장을 갖도록 설계되었다고 가정한다. 도 9a를 참조하면, 8nm 양자우물층과 8.5nm 양자우물층에 의해 각각 엑시톤 흡수가 일어난다. 투과형 이미지 변조기(100)에 역 바이어스 전압이 인가되면, 각각의 엑시톤 피크가 장파장 쪽으로 이동하는데, 8nm 양자우물층의 엑시톤 피크는 849.4nm로 이동하고, 8.5nm 양자우물층의 엑시톤 피크는 853.9nm로 이동할 수 있다. 그러면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 공진 파장 근처의 두 엑시톤 피크로 인하여 비교적 넓은 파장 구간에 대해 낮은 투과도를 얻을 수 있다.
도 10은 위에서 논의된 사항들을 고려하여 구성될 수 있는 일 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)의 예시적인 층 구조 및 층 두께를 나타내고 있다. 도 10에 예시된 투과형 이미지 변조기(100)는 GaAs 화합물 반도체를 이용하여 약 850nm의 중심 흡수 파장을 갖도록 설계되어 있다. 또한, 도 10에 예시된 투과형 이미지 변조기(100)는 n-형의 제 1 DBR 층(110), 도핑되지 않은 제 1 활성층(120), p-형의 제 2 DBR 층(130), 도핑되지 않은 제 2 활성층(140), 및 n-형의 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 N-I-P-I-N 구조를 갖도록 설계되어 있다. 도 10에 기재된 각 층의 재료와 두께는 단지 예시적인 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다.
도 10을 참조하면, n-컨택층의 역할을 하는 제 2 컨택층(160)은 n-GaAs로 이루어질 수 있다. GaAs 물질은 표면의 산화율이 적고 밴드갭이 작아서 전극을 형성할 때 오믹 컨택의 형성에 유리하다. 제 2 컨택층(160)의 두께는 입사광의 흡수 손실을 고려하여 약 100Å 정도일 수 있다.
제 2 컨택층(160)의 아래에는 제 3 DBR 층(150)이 배치되어 있다. 제 3 DBR 층(150)은 위쪽으로부터 순서대로 고굴절률층(150a)과 저굴절률층(150b)이 다수회 반복적으로 적층된 구조를 갖는다. 고굴절률층(150a)은 예컨대 Al0.2Ga0.8As로 이루어질 수 있으며, 이 경우 고굴절률층(150a)의 두께는 약 610Å 정도일 수 있다. 그러면, 고굴절률층(150a)의 광학적 두께는 대략 λ/4(λ=850nm)가 될 수 있다. 또한, 저굴절률층(150b)은 예컨대 Al0.87Ga0.13As로 이루어질 수 있으며, 이 경우 저굴절률층(150b)의 두께는 약 685Å 정도일 수 있다. 그러면, 저굴절률층(150b)의 광학적 두께는 대략 λ/4가 될 수 있다. 그러나, 고굴절률층(150a)과 저굴절률층(150b)의 재료가 위의 예에만 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 재료 또는 다른 조성비의 재료를 고굴절률층(150a)과 저굴절률층(150b)으로서 사용할 수도 있다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이, 제 3 DBR 층(150)은 전류가 흐르는 통로의 역할도 한다. 따라서, 고굴절률층(150a)과 저굴절률층(150b)은 Si을 도펀트로 사용하여 n-도핑될 수 있다.
제 3 DBR 층(150)의 아래에는 빛을 흡수하며 메인 캐비티의 역할을 하는 제 2 활성층(140)이 배치된다. 제 2 활성층(140)은 다수의 양자우물층(142, 144)들과 상기 다수의 양자우물층(142, 144)들 사이에 배치되는 다수의 장벽층(143)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양자우물층(142, 144)은 도핑되지 않은 GaAs로 이루어질 수 있으며, 장벽층(143)은 도핑되지 않은 Al0.81Ga0.69As로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 제 2 활성층(140)은 두께가 서로 다른 제 3 양자우물층(142)과 제 4 양자우물층(144)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 양자우물층(142), 장벽층(143), 제 4 양자우물층(144), 및 장벽층(143)의 순으로 적층될 수 있다. 즉, 제 3 양자우물층(142)과 제 4 양자우물층(144)이 번갈아 배치되고, 제 3 양자무울층(142)과 제 4 양자우물층(144) 사이에는 장벽층(143)이 개재될 수 있다. 또는, 제 3 양자우물층(142)과 장벽층(143)이 번갈아 배치된 후, 제 4 양자우물층(144)과 장벽층(143)이 번갈아 배치될 수도 있다. 즉, 제 2 활성층(140)은 제 3 양자우물층(142)과 장벽층(143)이 번갈아 배치된 제 3 다중양자우물구조와, 제 4 양자우물층(144)과 장벽층(143)이 번갈아 배치된 제 4 다중양자우물구조를 포함할 수 있으며, 제 2 활성층(140) 내에서 제 3 다중양자우물구조가 제 4 다중양자우물구조 위에 배치되거나, 또는 제 4 다중양자우물구조가 제 3 다중양자우물구조 위에 배치될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 양자우물층(142, 144)을 사용함으로써 공진 파장 근처에서 두 엑시톤 피크를 발생시킬 수 있다. 따라서 투과형 이미지 변조기(100)의 대역폭을 증가시키는 것이 가능하다. 또한, 제 3 양자우물층(142)과 제 3 DBR 층(150) 사이 및 제 4 양자우물층(144)과 제 2 DBR 층(130) 사이에는 클래딩층(141)이 더 배치될 수 있다. 클래딩층(141)은 양자우물층(142, 144)과 제 3 및 제 2 DBR 층(150, 130) 사이의 굴절률 차이에 의한 광손실을 최소화하기 위한 것이다. 이를 위하여, 상기 클래딩층(141)은 양자우물층(142, 144)의 굴절률과 저굴절률층(150b, 130b)의 굴절률의 중간 굴절률을 갖는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 클래딩층(141)은 장벽층(143)과 동일한 재료인 Al0.31Ga0.69As로 이루어질 수 있다.
메인 캐비티의 역할을 하는 제 2 활성층(140)의 광학적 두께는 λ/2의 정수배일 수 있다. 예를 들어, 제 2 활성층(140)의 광학적인 두께를 λ, 1.5λ, 2λ, 2.5λ 또는 3λ로 선택할 수도 있다. 제 2 활성층(140)이 두꺼워지면 흡수율이 증가하고 소자의 정전용량이 감소하지만, 제작 공정이 복잡해지고 구동전압이 높아지는 트레이드오프 관계가 있다. 제 2 활성층(140)의 광학적 두께는 양자우물층(142, 144)과 장벽층(143)의 층 갯수와 두께, 및 클래딩층(141)의 두께에 따라 조절될 수 있다. 예컨대, 원하는 흡수 특성이 나타날 수 있도록 양자우물층(142, 144)과 장벽층(143)의 층 갯수와 두께를 맞춘 후, 클래딩층(141)을 포함하는 제 2 활성층(140) 전체의 광학적 두께가 λ, 1.5λ, 2λ, 2.5λ 또는 3λ가 되도록 클래딩층(141)의 두께를 선택할 수 있다.
또한, 제 2 활성층(140) 아래에는 제 2 DBR 층(130)이 배치되어 있다. 제 2 DBR 층(130)은 위쪽으로부터 순서대로 다수회 반복적으로 적층된 저굴절률층(130b)과 고굴절률층(130a) 및 위상 매칭층(132)을 포함할 수 있다. 고굴절률층(130a)은 예컨대 약 610Å 두께의 Al0.2Ga0.8As로 이루어질 수 있으며, 저굴절률층(130b)은 예컨대 약 685Å 두께의 Al0.87Ga0.13As로 이루어질 수 있다. 제 2 DBR 층(130)의 가장 아래에는 λ/4의 광학적 두께를 갖는 위상 매칭층(132)이 배치될 수 있다. 위상 매칭층(132)은 예를 들어 저굴절률층(130b)과 동일한 재료로 이루어질 수 있다. 제 2 DBR 층(130)의 저굴절률층(130b), 고굴절률층(130a) 및 위상 매칭층(132)은 Be를 도펀트로 사용하여 p-도핑될 수 있다. 도 10의 설계예에서는 제 2 DBR 층(130)에만 위상 매칭층(132)이 배치된 것으로 예시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 투과형 이미지 변조기(100)의 구체적인 설계 조건에 따라 제 1 DBR 층(110)이나 제 3 DBR 층(150)에도 위상 매칭칭이 배치될 수도 있다.
제 2 DBR 층(130)의 아래에는 제 1 활성층(120)이 배치될 수 있다. 제 1 활성층(120)의 구조는 제 2 활성층(140)의 구조와 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 활성층(120)은 다수의 양자우물층(122, 124)들과 그들 사이에 배치되는 다수의 장벽층(123)을 포함할 수 있다. 양자우물층(122, 124)은 도핑되지 않은 GaAs로 이루어질 수 있으며, 장벽층(123)은 도핑되지 않은 Al0.81Ga0.69As로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 활성층(120)은 두께가 서로 다른 제 1 양자우물층(122)과 제 2 양자우물층(124)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 양자우물층(122), 장벽층(123), 제 2 양자우물층(124), 및 장벽층(123)의 순으로 적층될 수 있다. 즉, 제 1 양자우물층(122)과 제 2 양자우물층(124)이 번갈아 배치되고, 제 1 양자무울층(122)과 제 2 양자우물층(124) 사이에 장벽층(123)이 각각 개재될 수 있다. 또는, 제 1 양자우물층(122)과 장벽층(123)이 번갈아 배치된 후, 제 2 양자우물층(124)과 장벽층(123)이 번갈아 배치될 수도 있다. 즉, 제 1 활성층(120)은 제 1 양자우물층(122)과 장벽층(123)이 번갈아 배치된 제 1 다중양자우물구조와, 제 2 양자우물층(124)과 장벽층(123)이 번갈아 배치된 제 2 다중양자우물구조를 포함할 수 있으며, 제 1 활성층(120) 내에서 제 1 다중양자우물구조가 제 2 다중양자우물구조 위에 배치되거나, 또는 제 2 다중양자우물구조가 제 1 다중양자우물구조 위에 배치될 수 있다.
그리고, 제 1 양자우물층(122)과 제 2 DBR 층(130) 사이 및 제 2 양자우물층(124)과 제 1 DBR 층(110) 사이에는 클래딩층(121)이 더 배치될 수 있다. 클래딩층(121)은 장벽층(123)과 동일한 재료인 Al0.31Ga0.69As로 이루어질 수 있다. 메인 캐비티의 역할을 하는 제 1 활성층(120)의 광학적 두께도 역시 λ/2의 정수배일 수 있다. 예를 들어, 제 1 활성층(120)의 광학적인 두께를 λ, 1.5λ, 2λ, 2.5λ 또는 3λ로 선택할 수도 있다.
제 1 활성층(120) 아래에는 제 1 DBR 층(110)이 배치되어 있다. 제 1 DBR 층(110)은 위쪽으로부터 순서대로 다수회 반복적으로 적층된 저굴절률층(110b)과 고굴절률층(110a)을 포함할 수 있다. 제 2 및 제 3 DBR 층(130, 150)의 경우와 마찬가지로, 고굴절률층(110a)은 약 610Å 두께의 Al0.2Ga0.8As로 이루어질 수 있으며, 저굴절률층(110b)은 약 685Å 두께의 Al0.87Ga0.13As로 이루어질 수 있다.
제 1 DBR 층(110) 아래에는 약 100Å의 두께의 n-GaAs로 이루어진 제 1 컨택층(102)이 배치될 수 있다. 제 1 컨택층(102)은 GaAs 기판(101) 위에 직접 형성될 수도 있지만, AlAs와 같은 버퍼층을 먼저 형성한 후, AlAs 버퍼층 위에 형성될 수도 있다. 또한, AlAs 버퍼층과 n-GaAs 컨택층을 대신하여, InGaP을 제 1 컨택층(102)으로서 사용할 수도 있다. GaAs 기판(101)의 중심에는 빛이 손실 없이 투과할 수 있도록 투명 윈도우(101a)가 형성될 수 있다. 투명 윈도우(101a)는 예를 들어 공기(air)일 수 있다.
상술한 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140) 및 제 3 DBR 층(150)의 각각의 박막층들은 예컨대 분자빔 에피택시(MBE) 기술을 이용하여 에피택시 성장될 수 있다. 이때, 각각의 박막층들을 정확한 두께로 성장시키기 위하여, 반사 측정 방식(In-situ optical reflectometry)으로 각각의 박막층들의 측정과 성장을 병행할 수 있다. 이러한 점에서 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140) 및 제 3 DBR 층(150)을 "N-I-P-I-N 에피택시 구조"라고 부를 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 투과형 이미지 변조기(100)는 제 2 DBR 층(130)을 중심으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 DBR 층(110)의 반사도와 제 3 DBR 층(150)의 반사도는 동일하며, 제 1 활성층(120)과 제 2 활성층(140)은 동일한 구조와 두께를 가질 수 있다. 각각의 DBR 층(110, 130, 150)의 반사도는 고굴절률층과 저굴절률층의 쌍의 갯수로 결정될 수 있다. 도 10에서, R1, R2, R3은 각각 제 1 내지 제 3 DBR 층(110, 130, 150)내의 고굴절률층과 저굴절률층의 쌍의 갯수를 나타낸다. 투과형 이미지 변조기(100)의 요구되는 광학적 특성에 따라 R1, R2, R3는 적절히 선택될 수 있다.
또한, 도 10에서 X1와 X2는 각각 제 1 및 제 3 양자우물층(122, 142)의 두께와 제 2 및 제 4 양자우물층(124, 144)의 두께를 나타내며, 예를 들어 7nm, 7.5nm, 8nm, 8.5nm 중에서 선택될 수 있다. 도 10에서는, 제 1 및 제 3 양자우물층(122, 142)의 두께가 서로 같고 제 2 및 제 4 양자우물층(124, 144)의 두께가 서로 같은 것으로 예시되어 있으나, 제 1 내지 제 4 양자우물층(122, 124, 142, 144)들의 두께를 모두 서로 다르게 선택하는 것도 가능하다. 그리고, Y'는 각각의 활성층(120, 140) 내에서 양자우물층(122, 124, 142, 144)들의 개수를 나타내며, Y-λ는 각각의 활성층(120, 140)의 전체적인 광학적 두께를 나타낸다. Y-λ는 예를 들어 1λ, 1.5λ, 2λ, 2.5λ, 3λ 중에서 선택될 수 있다. Y"는 클래딩층(121, 141)의 두께로서, X1, X2, Y', Y가 정해지면 그에 따라 Y"도 함께 결정될 수 있다.
예시적으로 대칭적인 설계의 예를 보이는 도 10에서는, 제 1 활성층(120) 내에 두께가 서로 다른 제 1 양자우물층(122)과 제 2 양자우물층(124)이 배치되고, 제 2 활성층(140) 내에도 두께가 서로 다른 제 3 양자우물층(142)과 제 4 양자우물층(144)이 배치된 것으로 도시되었다. 그러나, 제 1 활성층(120) 내에 두께가 동일한 한 종류의 양자우물층이 배치되고, 제 2 활성층(140) 내에는 제 1 활성층(120)의 양자우물층과 두께가 다른 한 종류의 양자우물층이 배치되도록 설계하는 것도 가능하다.
도 11은 투과형 이미지 변조기(100)의 예시적인 설계 결과를 보이고 있다. 도 11을 참조하면, 먼저 제 1 활성층(120)은 85Å의 두께를 갖는 29개의 제 1 양자우물층(122), 80Å의 두께를 갖는 28개의 제 2 양자우물층(124), 및 36Å 두께의 클래딩층(121)을 포함할 수 있다. 제 2 활성층(140)도 이와 마찬가지로, 85Å의 두께를 갖는 29개의 제 3 양자우물층(142), 80Å의 두께를 갖는 28개의 제 4 양자우물층(144), 및 36Å 두께의 클래딩층(141)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 활성층(120)과 제 2 활성층(140)의 광학적 두께는 약 3λ가 될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 전압 인가시 투과형 이미지 변조기(100)의 광흡수를 높이기 위해, 두께가 더 두꺼운 제 1 및 제 3 양자우물층(122, 142)의 갯수를 제 2 및 제 4 양자우물층(124, 144)의 갯수보다 크게 선택할 수 있다. 그리고, 제 1 DBR 층(110)과 제 3 DBR 층(150)은 2쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 가지며, 제 2 DBR 층(130)은 11쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 갖도록 설계될 수 있다. 이와 같은 구조의 투과형 이미지 변조기(100)의 구동 전압은 대략 5.8 V일 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)의 광학적 특성을 보이는 그래프이다. 도 12에서, ①로 표시된 그래프는 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)에서 광흡수가 전혀 일어나지 않는다고 가정할 경우의 파장별 투과도 특성을 나타낸다. 그리고, ②로 표시된 그래프는 투과형 이미지 변조기(100)에 전압이 인가되지 않은 상태에서의 투과도 특성을 나타내며, ③으로 표시된 그래프는 투과형 이미지 변조기(100)에 역 바이어스 전압이 인가되었을 때의 투과도 특성을 나타내다. 마지막으로, ④로 표시된 그래프는 ②의 투과도와 ③의 투과도 사이의 차이(이하, 투과도차)를 나타낸다. 그래프 ④에 표시된 투과도차의 크기가 크고 투과도차의 대역폭(예를 들어, 반치폭)이 넓을수록 투과형 이미지 변조기(100)의 변조 성능이 향상될 수 있다. 그래프 ④를 참조하면, 공진 파장 근처에서의 최대 투과도차는 거의 60%에 가까우며, 투과도차의 대역폭은 약 11.6nm이다.
도 13은 투과형 이미지 변조기(100)의 다른 예시적인 설계 결과를 보이고 있다. 도 13을 참조하면, 제 1 활성층(120)은 70Å의 두께를 갖는 30개의 제 1 양자우물층(122), 75Å의 두께를 갖는 32개의 제 2 양자우물층(124), 및 56Å 두께의 클래딩층(121)을 포함할 수 있다. 제 2 활성층(140)도 역시 70Å의 두께를 갖는 30개의 제 3 양자우물층(142), 75Å의 두께를 갖는 32개의 제 4 양자우물층(144), 및 56Å 두께의 클래딩층(141)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 활성층(120)과 제 2 활성층(140)의 광학적 두께는 약 3λ가 될 수 있다. 그리고, 제 1 DBR 층(110)과 제 3 DBR 층(150)은 2쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 가지며, 제 2 DBR 층(130)은 11쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 갖도록 설계될 수 있다. 이와 같은 구조의 투과형 이미지 변조기(100)의 구동 전압은 대략 9.2 V일 수 있다.
도 14는 도 12에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)의 광학적 특성을 보이는 그래프이다. 도 14에서, ①로 표시된 그래프는 제 1 및 제 2 활성층(120, 140)에서 광흡수가 전혀 일어나지 않는다고 가정할 경우의 파장별 투과도 특성을 나타내며, ②로 표시된 그래프는 투과형 이미지 변조기(100)에 전압이 인가되지 않은 상태에서의 투과도 특성을 나타내고, ③으로 표시된 그래프는 투과형 이미지 변조기(100)에 역 바이어스 전압이 인가되었을 때의 투과도 특성을 나타내며, ④로 표시된 그래프는 ②의 투과도와 ③의 투과도 사이의 투과도차를 나타낸다. 그래프 ④를 참조하면, 공진 파장 근처에서의 최대 투과도차는 거의 65%에 가까우며, 투과도차의 대역폭은 약 13.5nm이다.
지금까지 설명한 도 10, 도 11 및 도 13의 예는 n-형의 제 1 DBR 층(110), 도핑되지 않은 제 1 활성층(120), p-형의 제 2 DBR 층(130), 도핑되지 않은 제 2 활성층(140), 및 n-형의 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 N-I-P-I-N 구조의 투과형 이미지 변조기(100)에 관한 것이다. 그러나, 도 15에 도시된 바와 같이, 투과형 이미지 변조기(100)는 p-형의 제 1 DBR 층(110), 도핑되지 않은 제 1 활성층(120), n-형의 제 2 DBR 층(130), 도핑되지 않은 제 2 활성층(140), 및 p-형의 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 P-I-N-I-P 구조로 형성될 수도 있다. 도 15에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)는 제 1 DBR 층(110), 제 2 DBR 층(130) 및 제 3 DBR 층(150)의 전기적 극성을 제외하고는 도 10, 도 11 및 도 13의 투과형 이미지 변조기(100)와 동일하게 구성될 수 있다.
도 16은 투과형 이미지 변조기(100)의 또 다른 예시적인 설계 결과를 보이고 있다. 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)는 비대칭적인 구성을 가지며, 제 1 DBR 층(110)과 제 3 DBR 층(150)의 내부에 각각 형성된 마이크로 캐비티층(111, 151)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 DBR 층(110) 내에 배치된 제 1 마이크로 캐비티층(111)은 제 1 DBR 층(110)의 저굴절률층(110b)과 고굴절률층(110a) 사이에 개재될 수 있으며, 제 3 DBR 층(150) 내에 배치된 제 2 마이크로 캐비티층(151)은 제 3 DBR 층(150)의 저굴절률층(150b)과 고굴절률층(150a) 사이에 개재될 수 있다. 이러한 마이크로 캐비티층(111, 151)은 패브리-페로 공진을 위한 부가적인 캐비티의 역할을 한다. 이를 위해, 마이크로 캐비티층(111, 151)은 광학적 두께가 λ/2의 정수 배와 같도록 형성될 수 있다. 도 16의 예에서, 마이크로 캐비티층(111, 151)은 약 1220Å(=λ/2)의 두께를 갖도록 설계되었다. 마이크로 캐비티층(111, 151)의 재료는 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)의 고굴절률층 재료(예컨대, Al0.2Ga0.8As)와 같거나 또는 저굴절률층 재료(예컨대, Al0.87Ga0.13As)와 같을 수 있다. 도 16의 예에서, 마이크로 캐비티층(111, 151)은 Al0.2Ga0.8As로 형성되어 있다. 또한, 상기 마이크로 캐비티층(111, 115)은 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)과 동일한 전기적 타입으로 도핑될 수 있다. 예컨대, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)이 n-도핑된 경우 마이크로 캐비티층(111, 115)도 n-도핑될 수 있으며, 제 1 및 제 3 DBR 층(110, 150)이 p-도핑된 경우 마이크로 캐비티층(111, 115)도 p-도핑될 수 있다.
이러한 마이크로 캐비티층(111, 151)에 의해 제 1 DBR 층(110)과 제 3 DBR 층(150)은 각각 하부 부분과 상부 부분으로 나누어질 수 있다. 따라서, 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)는 제 1 DBR 층(110)의 하부 부분과 상부 부분, 제 2 DBR 층(130), 및 제 3 DBR 층(150)의 하부 부분과 상부 부분을 포함하는 총 5개의 미러를 가지며, 또한 2개의 마이크로 캐비티층(111, 151)과 2개의 활성층(120, 140)을 포함하는 총 4개의 캐비티를 갖는 것으로 볼 수 있다. 도 17은 도 16에 도시된 이러한 투과형 이미지 변조기(100)의 공진 구조를 개략적으로 보이고 있다. 도 17에서, R0는 제 3 DBR 층(150)의 상부 부분(즉, 마이크로 캐비티층(151)의 위에 있는 부분)의 반사도이며, R1은 제 3 DBR 층(150)의 하부 부분(즉, 마이크로 캐비티층(151)의 아래에 있는 부분)의 반사도, R2는 제 2 DBR 층(130)의 반사도, R1'은 제 1 DBR 층(110)의 상부 부분의 반사도, R0'는 제 1 DBR 층(110)의 하부 부분의 반사도이다. 비대칭적인 구성의 경우 R0≠R0', R1≠R1'일 수 있지만, R0=R0', R1=R1'인 대칭 구조로 투과형 이미지 변조기(100)를 설계하는 것도 가능하다.
한편, 도 16의 설계예에서, 제 1 활성층(120)은 75Å의 두께를 갖는 30개의 제 1 양자우물층(122), 80Å의 두께를 갖는 39개의 제 2 양자우물층(124), 및 62.6Å 두께의 클래딩층(121)을 포함할 수 있다. 제 2 활성층(140)도 역시 75Å의 두께를 갖는 30개의 제 3 양자우물층(142), 80Å의 두께를 갖는 38개의 제 4 양자우물층(144), 및 62.6Å 두께의 클래딩층(141)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 활성층(120)과 제 2 활성층(140)의 광학적 두께는 약 3.5λ가 될 수 있다. 그리고, 제 1 DBR 층(110)의 하부 부분은 9.5쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 가지며, 상부 부분은 1쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 갖는다. 제 2 DBR 층(130)은 13.5쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 갖는다. 또한, 제 3 DBR 층(150)의 하부 부분은 13.5쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 갖고, 상부 부분은 2쌍의 고굴절률층과 저굴절률층을 가질 수 있다. 이와 같은 구조의 투과형 이미지 변조기(100)의 구동 전압은 대략 8.1 V일 수 있다.
도 18은 도 16에 도시된 투과형 이미지 변조기(100)의 광학적 특성을 보이는 그래프이다. 도 18에서, ①로 표시된 그래프는 투과형 이미지 변조기(100)에 전압이 인가되지 않은 상태에서의 투과도 특성을 나타내고, ②로 표시된 그래프는 투과형 이미지 변조기(100)에 역 바이어스 전압이 인가되었을 때의 투과도 특성을 나타내며, ③으로 표시된 그래프는 ②의 투과도와 ③의 투과도 사이의 투과도차를 나타낸다. 그래프 ③를 참조하면, 공진 파장 근처에서의 최대 투과도차는 거의 65%에 가까우며, 투과도차의 대역폭은 약 11.2nm이다. 특히, 도 16에 도시된 예의 경우에는, 추가된 마이크로 캐비티층(111, 151)으로 인한 공진 파장들의 중첩에 의해, ③으로 표시된 투과도차 그래프의 최고값 부근이 매우 평활한 투과도 특성(flat-top)을 얻을 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, N-I-P-I-N 또는 P-I-N-I-P 구조의 투과형 이미지 변조기(100)는 서로 다른 두께의 양자우물층들을 갖는 제 1 활성층(120)과 제 2 활성층(140)으로 인하여, 2개 이상의 피크를 갖는 공진 파장 모드로 넓은 파장 영역에 걸쳐 투과도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 투과형 이미지 변조기(100)는 투과 대역폭이 넓고 평활한 특성을 가질 수 있기 때문에, 제작 공정의 오차에 의한 공진 파장의 변동이나, 온도 등의 외부 환경에 따른 공진 파장의 변동에도 안정된 성능을 보일 수 있다.
본 실시예에 따른 투과형 이미지 변조기(100)는 투과형이기 때문에 850nm 파장 대역의 빛을 흡수하는 GaAs 기판(101)을 제거하여 광손실을 최소화하는 것이 유리하다. 기판(101)을 제거하는 방법으로서, 습식 에칭을 통해 기판(101)을 완전히 제거하는 방법이나 ELO(Epitaxy Lift Off)와 같이 기판(101)을 떼어내는 방법 등이 있다. 그러나, 상술한 방법들은 투과형 이미지 변조기(100) 내의 다른 박막층들을 손상시킬 가능성이 있다. 따라서, 복잡한 기판(101)의 제거 공정으로 인한 불확실성을 줄이기 위하여, 기판(101)을 부분적으로 제거함으로써 850nm 파장 대역의 빛이 통과할 수 있도록 투명 윈도우(101a)를 기판(101)의 중심부에 형성할 수 있다. 그런데, 투명 윈도우(101a)를 형성하기 위해 GaAs로 이루어진 기판(101)을 에칭하게 되면, 기판(101) 위의 제 1 컨택층(102)인 n-GaAs이 손상될 위험이 있다. 통상적으로, GaAs에 의한 광손실을 줄이기 위하여 제 1 컨택층(102)을 50nm 정도로 매우 얇게 형성하기 때문에, 제 1 컨택층(102)의 손상 가능성이 높다. 에칭에 의한 제 1 컨택층(102)의 손상을 방지하기 위하여, 제 1 컨택층(102)으로서 n-GaAs 대신, 예를 들어 n-AlGaAs를 사용할 경우에는 그 위에 전극을 형성하기가 어렵다.
도 19a 내지 도 19h는 이러한 점을 고려하여 기판(101)에 투명 윈도우(101a)를 형성하기 위한 방법을 개략적으로 보이는 단면도이다.
먼저, 도 19a를 참조하면, GaAs 기판(101) 위에 버퍼층(170)을 형성한다. 버퍼층(170)은 예를 들어 AlAs로 이루어질 수 있다. 그런 후, 버퍼층(170) 위에 제 1 컨택층(102), 에피택시층(200) 및 제 2 컨택층(160)을 차례로 성장시킨다. 예를 들어, 제 1 컨택층(102)과 제 2 컨택층(160)은 모두 n-GaAs이거나 또는 모두 p-GaAs일 수 있다. 여기서, 에피택시층(200)은 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140) 및 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 층 구조일 수 있다.
그런 후, 도 19b를 참조하면, 예컨대 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 방식을 이용하여 기판(101)의 두께를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 350um이던 기판(101)의 두께를 200um 정도로 줄일 수 있다. 그리고, 제 1 컨택층(102)이 부분적으로 노출되도록 에피택시층(200)과 제 2 컨택층(160)을 메사 에칭한다. 또한, 에피택시층(200) 내의 제 2 DBR 층(130)이 노출되도록 에피택시층(200)의 제 2 활성층(140)과 제 3 DBR 층(150), 및 제 2 컨택층(160)을 메사 에칭한다. 앞서 설명한 바와 같이, 제 2 DBR 층(130) 내에 제 3 컨택층(104)이 개재되어 있는 경우, 제 3 컨택층(104)이 노출될 때까지 에칭을 수행할 수 있다. 그러면, 제 1 컨택층(102)과 제 2 컨택층(160) 위에 제 1 전극(161)을 형성하고, 제 3 컨택층(104) 위에 제 2 전극(162)을 형성할 수 있다. 도 19b에는 도 4에 도시된 전극 연결 구조가 형성되는 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 도 2에 도시된 전극 연결 구조를 형성하는 것도 가능하다.
다음으로, 도 19c를 참조하면, 이후의 건식 및 습식 에칭 공정 동안 제 1 컨택층(102), 에피택시층(200), 제 2 컨택층(160), 제 1 전극(161), 제 2 전극(162), 제 3 컨택층(104) 등을 보호하기 위하여 보호층(171, 172)을 형성할 수 있다. 보호층(171, 172)은 기판(101)의 저면, 에피택시층(200)의 측면과 상부면 및 제 2 컨택층(160)과 제 2 전극(162)을 완전히 덮을 수 있다. 보호층(171, 172)은 예를 들어 SiO2로 이루어질 수 있다.
그런 후, 도 19d에 도시된 바와 같이, 하부 보호층(171)의 표면에 포토레지스트(173)를 형성하고 패터닝한다. 그 결과, 하부 보호층(171)의 가장자리를 따라 포토레지스트(173)가 형성되어 있으며, 하부 보호층(171)의 중심부는 외부에 노출되어 있다. 그런 후에는, 도 19e에 도시된 바와 같이, 노출된 하부 보호층(171)의 중심부를 에칭을 통해 제거한다. 이에 따라, 기판(101)의 중심부가 외부에 노출될 수 있다.
그러면, 예를 들어 ICP(Inductive Coupled Plasma) 에칭과 같은 건식 에칭 방식을 이용하여, 도 19f에 도시된 바와 같이, 외부로 노출된 기판(101)의 중심부를 제거할 수 있다. 건식 에칭을 통해서는 버퍼층(170)이 드러날 정도로 기판(101)을 완전히 제거하지 않고 일부 남겨둘 수 있다. 이어서, 도 19g에 도시된 바와 같이, 습식 에칭 방식으로 기판(101)의 남은 부분을 정밀하게 에칭한다. 예를 들어, 에칭액으로서 수산화 용액(NH4OH)을 사용할 수 있다. 기판(101)이 완전히 제거되어 버퍼층(170)이 노출되면 습식 에칭을 중단한다.
마지막으로, 도 19h를 참조하면, 적절한 버퍼 산화물 식각용액(buffer oxide etchant; BOE)을 이용하여 하부 및 상부 보호층(171, 172)의 SiO2를 모두 제거할 수 있다. 이때, 기판(101)의 중심부를 통해 노출되어 있는 버퍼층(170)도 함께 제거될 수 있다. 상술한 방법에 따르면, 에피택시층(200) 내의 다양한 박막층들을 손상시키지 않으면서 기판(101)에 투명 윈도우(101a)를 형성할 수 있다.
도 19a 내지 도 19h에 도시된 방법은 제 1 컨택층(102)으로서 GaAs를 사용하는 경우에 대한 것이다. 제 1 컨택층(102)으로서 다른 재료를 사용할 경우에는 다른 방법으로 기판(101)에 투명 윈도우(101a)를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 컨택층(102)의 재료로서 InGaP를 사용할 수 있다. InGaP는 850nm 파장의 빛을 투과시킬 수 있으며, 그 위에 전극을 형성하기도 쉽다. 더욱이, InGaP는 에칭액으로서 사용하는 수산화 용액에 대해 에칭 스톱층으로서 작용할 수도 있기 때문에, 제 1 컨택층(102)으로서 InGaP를 사용하면 투명 윈도우(101a)를 형성하기 위한 에칭 공정을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
도 20a 내지 도 20c는 제 1 컨택층(102)으로서 InGaP를 사용하는 경우에 기판(101)에 투명 윈도우(101a)를 형성하기 위한 다른 방법을 개략적으로 보이는 단면도이다.
먼저, 도 20a를 참조하면, GaAs 기판(101) 위에 제 1 컨택층(102), 에피택시층(200), 및 제 2 컨택층(160)을 차례로 성장시킨다. 예를 들어, 제 1 컨택층(102)은 n-InGaP 또는 p-InGaP일 수 있다. 제 2 컨택층(160)은 제 1 컨택층(102)과 동일한 전기적 타입으로 도핑될 수 있으며, InGaP 또는 GaAs으로 형성될 수 있다. 또한 에피택시층(200)은 제 1 DBR 층(110), 제 1 활성층(120), 제 2 DBR 층(130), 제 2 활성층(140) 및 제 3 DBR 층(150)을 포함하는 층 구조일 수 있다. InGaP를 제 1 컨택층(102)의 재료로 사용하는 경우에는, GaAs를 사용하는 경우와 달리 광 손실이 적으므로 제 1 컨택층(102)의 두께를 충분히 두껍게 형성할 수 있다. 따라서, 기판(101)을 에칭하는 이후의 과정을 정교하게 하지 않아도 된다.
그런 후에는 도 19b 내지 도 19e에 도시된 과정과 동일한 공정을 수행한다. 즉, 기판(101)을 연마한 후, 에피택시층(200)의 에칭을 통해 제 1 컨택층(102)과 제 3 컨택층(104)을 노출시키고, 제 1 컨택층(102)과 제 2 컨택층(160) 위에 제 1 전극(161)을 형성하며, 제 3 컨택층(104) 위에 제 2 전극(162)을 형성할 수 있다. 또한, 기판(101)의 저면과 에피택시층(200)을 덮도록 보호층(171, 172)을 형성할 수 있다. 그리고, 하부 보호층(171)의 가장자리에 포토레지스트(173)를 형성하고, 노출된 하부 보호층(171)의 중심부를 에칭을 통해 제거할 수 있다.
다음으로, 도 20b에 도시된 바와 같이, 예를 들어 수산화 용액(NH4OH)과 같은 에칭액을 사용하여 습식 에칭 방식으로 기판(101)을 제거할 수 있다. InGaP를 제 1 컨택층(102)의 재료로 사용하는 경우에는 건식 에칭을 통해 기판(101)의 일부만을 미리 제거해둘 필요가 없다. 기판(101)이 완전히 제거되어 InGaP로 이루어진 제 1 컨택층(102)이 노출되면 에칭을 중단할 수 있다.
마지막으로, 도 20c를 참조하면, 적절한 버퍼 산화물 식각용액(buffer oxide etchant; BOE)을 이용하여 하부 및 상부 보호층(171, 172)의 SiO2를 제거할 수 있다. 상술한 방법에 따르면, 버퍼층(170) 없이 에피택시층(200) 내의 다양한 박막층들을 손상시키지 않으면서 기판(101)에 투명 윈도우(101a)를 보다 간단하게 형성할 수 있다.
한편, 기판(101)에 투명 윈도우(101a)가 형성되어 있기 때문에, 투과형 이미지 변조기(100)가 외부의 충격에 취약해질 수도 있다. 따라서, 도 21에 도시된 바와 같이 투명한 보강 구조물을 투과형 이미지 변조기(100)의 상부에 장착할 수도 있다. 도 20을 참조하면, 예를 들어 투명한 에폭시 수지(180)를 투과형 이미지 변조기(100)의 상부에 도포한 다음, 그 위에 투명 커버(181)를 더 접착할 수 있다. 투명 커버(181)로는 예를 들어 유리나 투명한 플라스틱 재료를 사용할 수 있다. 투명 커버(181)의 광입사면에는 광손실을 줄이기 위하여 예를 들어 반사방지층을 더 코팅할 수 있다.
지금까지, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기에 대한 예시적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.
100.....투과형 이미지 변조기 101.....기판
102.....제 1 컨택층 110.....제 1 DBR 층
111, 151.....마이크로 캐비티층 120.....제 1 활성층
121.....클래딩층 122, 124.....양자우물층
123.....장벽층 130.....제 2 DBR 층
140.....제 2 활성층 141.....클래딩층
142, 144.....양자우물층 143.....장벽층
150.....제 3 DBR 층 160.....제 2 컨택층
102.....제 1 컨택층 110.....제 1 DBR 층
111, 151.....마이크로 캐비티층 120.....제 1 활성층
121.....클래딩층 122, 124.....양자우물층
123.....장벽층 130.....제 2 DBR 층
140.....제 2 활성층 141.....클래딩층
142, 144.....양자우물층 143.....장벽층
150.....제 3 DBR 층 160.....제 2 컨택층
Claims (30)
- 제 1 반사층;
상기 제 1 반사층 위에 배치된 것으로 다수의 양자우물층과 다수의 장벽층을 포함하는 제 1 활성층;
상기 제 1 활성층 위에 배치된 제 2 반사층;
상기 제 2 반사층 위에 배치된 것으로 다수의 양자우물층과 다수의 장벽층을 포함하는 제 2 활성층; 및
상기 제 2 활성층 위에 배치된 제 3 반사층;을 포함하며,
상기 제 1 반사층과 제 3 반사층은 제 1 전기적 타입으로 도핑되어 있고, 상기 제 2 반사층은 제 1 전기적 타입과 전기적으로 상반되는 제 2 전기적 타입으로 도핑되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 활성층과 제 2 활성층의 각각은 두께가 서로 다른 적어도 2종류의 양자우물층을 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 활성층은 다수의 제 1 양자우물층과 다수의 제 2 양자우물층을 포함하며, 상기 제 1 양자우물층과 제 2 양자우물층은 서로 다른 두께를 갖는 투과형 이미지 변조기. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 양자우물층의 두께가 상기 제 2 양자우물층의 두께보다 더 두꺼우며, 두께가 더 두꺼운 상기 제 1 양자우물층의 갯수가 상기 제 2 양자우물층의 갯수보다 큰 투과형 이미지 변조기. - 제 3 항에 있어서,
상기 다수의 제 1 양자우물층과 제 2 양자우물층이 번갈아 배치되어 있으며, 각각의 제 1 양자우물층과 제 2 양자우물층 사이에 상기 장벽층이 배치되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 활성층은 상기 제 1 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 1 다중양자우물구조와, 상기 제 2 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 2 다중양자우물구조를 포함하며, 상기 제 1 활성층 내에서 상기 제 1 다중양자우물구조가 상기 제 2 다중양자우물구조 위에 배치되거나, 또는 상기 제 2 다중양자우물구조가 상기 제 1 다중양자우물구조 위에 배치되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 활성층은 상기 제 1 반사층과 상기 제 1 활성층 사이 및 상기 제 2 반사층과 상기 제 1 활성층 사이에 배치된 클래딩층을 더 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 활성층은 다수의 제 3 양자우물층과 다수의 제 4 양자우물층을 포함하며, 상기 제 3 양자우물층과 제 4 양자우물층은 서로 다른 두께를 갖는 투과형 이미지 변조기. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 3 양자우물층의 두께가 상기 제 4 양자우물층의 두께보다 더 두꺼우며, 두께가 더 두꺼운 상기 제 3 양자우물층의 갯수가 상기 제 4 양자우물층의 갯수보다 큰 투과형 이미지 변조기. - 제 8 항에 있어서,
상기 다수의 제 3 양자우물층과 제 4 양자우물층이 번갈아 배치되어 있으며, 각각의 제 3 양자우물층과 제 4 양자우물층 사이에 상기 장벽층이 배치되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 활성층은 상기 제 3 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 3 다중양자우물구조와, 상기 제 4 양자우물층과 상기 장벽층이 번갈아 배치된 제 4 다중양자우물구조를 포함하며, 상기 제 2 활성층 내에서 상기 제 3 다중양자우물구조가 상기 제 4 다중양자우물구조 위에 배치되거나, 또는 상기 제 4 다중양자우물구조가 상기 제 3 다중양자우물구조 위에 배치되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 활성층은 상기 제 2 반사층과 상기 제 2 활성층 사이 및 상기 제 3 반사층과 상기 제 2 활성층 사이에 배치된 클래딩층을 더 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 활성층의 다수의 양자우물층의 두께와 상기 제 2 활성층의 다수의 양자우물층의 두께가 서로 다른 투과형 이미지 변조기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 반사층은, 광학적 두께가 각각 λ/4(여기서, λ는 투과형 이미지 변조기의 공진 파장)이고 굴절률이 서로 다른 제 1 굴절률층과 제 2 굴절률층이 반복적으로 교호하여 적층된 DBR 층인 투과형 이미지 변조기. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 반사층과 제 3 반사층의 반사도가 서로 같은 투과형 이미지 변조기. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 반사층 내에 배치된 적어도 하나의 제 1 마이크로 캐비티층; 및
상기 제 3 반사층 내에 배치된 적어도 하나의 제 2 마이크로 캐비티층;을 더 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 활성층과 상기 적어도 하나의 제 1 및 제 2 마이크로 캐비티층은 λ/2의 정수배의 광학적 두께를 갖는 투과형 이미지 변조기. - 제 16 항에 있어서,
상기 제 1 마이크로 캐비티층은 상기 제 1 반사층의 제 1 굴절률층과 제 2 굴절률층 사이에 개재되어 있으며, 상기 제 2 마이크로 캐비티층은 상기 제 3 반사층의 제 1 굴절률층과 제 2 굴절률층 사이에 개재되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 마이크로 캐비티층은 상기 제 1 굴절률층 또는 제 2 굴절률층과 동일한 재료로 이루어지는 투과형 이미지 변조기. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 반사층의 하부 표면에 배치되는 제 1 컨택층, 상기 제 3 반사층의 상부 표면에 배치되는 제 2 컨택층, 및 상기 제 2 반사층 내에 배치되는 제 3 컨택층을 더 포함하며,
상기 제 3 컨택층은 상기 제 2 컨택층, 제 3 반사층 및 제 2 활성층의 일부를 제거하여 노출된 제 2 반사층의 영역 내에 배치되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 컨택층은 GaAs 또는 InGaP으로 이루어지며, 상기 제 1 및 제 2 컨택층은 제 1 전기적 타입으로 도핑되어 있고, 상기 제 3 컨택층은 제 2 전기적 타입으로 도핑되어 있는는 투과형 이미지 변조기. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 컨택층 위에 각각 배치된 제 1 전극, 및 상기 제 3 컨택층 위에 배치된 제 2 전극을 더 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 반사층, 제 1 활성층, 제 2 반사층, 제 2 활성층, 제 3 반사층, 및 제 2 컨택층의 둘레에 형성된 절연막을 더 포함하며,
상기 제 1 전극은 상기 절연막의 측벽을 따라 상기 제 1 컨택층으로부터 제 2 컨택층까지 연장되어 있는 투과형 이미지 변조기. - 제 21 항에 있어서,
상기 제 2 컨택층 위에 배치되어 있으며 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되어 있는 금속 패턴을 더 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 제 19 항에 있어서,
상기 제 1 컨택층의 하부 표면에 배치되는 기판, 및 상기 기판의 중심부에서 상기 기판을 관통하도록 형성된 투명 윈도우를 더 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 제 24 항에 있어서,
상기 제 2 컨택층 위에 도포된 투명 수지 및 상기 투명 수지 위에 배치된 투명 커버를 더 포함하는 투과형 이미지 변조기. - 기판 위에 제 1 컨택층을 형성하는 단계;
상기 제 1 컨택층 위에 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 투과형 이미지 변조기를 형성하는 단계;
상기 제 3 반사층의 상부 표면에 제 2 컨택층을 형성하는 단계; 및
상기 기판의 중심부를 제거하여 투명 윈도우를 형성하는 단계;를 포함하는, 기판 상에 투과형 이미지 변조기를 형성하는 방법. - 제 26 항에 있어서,
상기 제 1 컨택층은 GaAs로 이루어지며, 상기 기판 위에 제 1 컨택층을 형성하는 단계는 상기 기판 위에 AlAs 버퍼층을 먼저 형성하는 단계, 및 상기 AlAs 버퍼층 위에 제 1 컨택층 형성하는 단계를 포함하는, 기판 상에 투과형 이미지 변조기를 형성하는 방법. - 제 27 항에 있어서,
상기 기판의 중심부를 제거하여 투명 윈도우를 형성하는 단계는:
상기 기판의 하부 표면에 제 1 보호층을 형성하고 상기 제 2 컨택층의 상부 표면에 제 2 보호층을 형성하는 단계;
제 1 보호층의 가장자리를 따라 포토레지스트를 형성하고, 상기 기판이 노출되도록 상기 제 1 보호층의 중심부를 제거하는 단계;
상기 버퍼층이 드러나기 직전까지 건식 에칭 방식으로 상기 노출된 기판을 제거하는 단계;
상기 버퍼층이 노출되도록 습식 에칭 방식으로 상기 기판의 남은 부분을 제거하는 단계; 및
상기 노출된 버퍼층과 상기 제 1 및 제 2 보호층을 제거하는 단계;를 포함하는, 기판 상에 투과형 이미지 변조기를 형성하는 방법. - 제 26 항에 있어서,
상기 제 1 컨택층은 InGaP으로 이루어지는, 기판 상에 투과형 이미지 변조기를 형성하는 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 기판의 중심부를 제거하여 투명 윈도우를 형성하는 단계는:
상기 기판의 하부 표면에 제 1 보호층을 형성하고 상기 제 2 컨택층의 상부 표면에 제 2 보호층을 형성하는 단계;
제 1 보호층의 가장자리를 따라 포토레지스트를 형성하고, 상기 기판이 노출되도록 상기 제 1 보호층의 중심부를 제거하는 단계;
상기 버퍼층이 노출되도록 습식 에칭 방식으로 상기 기판의 노출된 부분을 제거하는 단계; 및
상기 노출된 버퍼층과 상기 제 1 및 제 2 보호층을 제거하는 단계;를 포함하는, 기판 상에 투과형 이미지 변조기를 형성하는 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120001550A KR101880959B1 (ko) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기 |
| US13/617,920 US9051178B2 (en) | 2012-01-05 | 2012-09-14 | Transmissive image modulator including stacked diode structure having multi absorption modes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120001550A KR101880959B1 (ko) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130080641A true KR20130080641A (ko) | 2013-07-15 |
| KR101880959B1 KR101880959B1 (ko) | 2018-07-24 |
Family
ID=48743292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120001550A KR101880959B1 (ko) | 2012-01-05 | 2012-01-05 | 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9051178B2 (ko) |
| KR (1) | KR101880959B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150115535A (ko) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 삼성전자주식회사 | 3중 연결 양자우물 구조를 포함하는 광학 소자 |
| US9667944B2 (en) | 2012-10-10 | 2017-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging optical system and 3D image acquisition apparatus including the imaging optical system |
| CN113302258A (zh) * | 2019-01-16 | 2021-08-24 | 狩猎巨人公司 | 一体化同轴射孔酸化作业 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101872787B1 (ko) * | 2011-09-26 | 2018-07-02 | 삼성전자주식회사 | 광변조기 유닛, 이를 포함하는 광변조기 및 그 제조 방법 |
| KR101941170B1 (ko) * | 2011-12-12 | 2019-01-23 | 삼성전자주식회사 | 다중 패브리-페로 공진 모드와 다중 흡수 모드를 이용한 투과형 이미지 변조기 |
| DE102013103333A1 (de) * | 2013-04-03 | 2014-10-09 | Karl Storz Gmbh & Co. Kg | Kamera zur Erfassung von optischen Eigenschaften und von Raumstruktureigenschaften |
| KR102056904B1 (ko) | 2013-05-22 | 2019-12-18 | 삼성전자주식회사 | 3차원 영상 획득 장치 및 그 구동 방법 |
| KR102038623B1 (ko) | 2013-08-21 | 2019-10-30 | 삼성전자주식회사 | 광변조기 및 이를 포함한 3차원 영상 획득 장치 |
| KR102311678B1 (ko) | 2014-08-19 | 2021-10-12 | 삼성전자주식회사 | 투과형 광 셔터 및 투과형 광 셔터의 제조 방법 |
| US9508891B2 (en) * | 2014-11-21 | 2016-11-29 | Epistar Corporation | Method for making light-emitting device |
| DE102016113002B4 (de) * | 2016-07-14 | 2022-09-29 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Bauelemente mit verbesserter Effizienz und Verfahren zur Herstellung von Bauelementen |
| US10964862B2 (en) * | 2016-09-30 | 2021-03-30 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Semiconductor heterostructure with multiple active regions |
| KR20210035377A (ko) * | 2019-09-23 | 2021-04-01 | 삼성전자주식회사 | 광 변조 소자, 이를 포함하는 빔 스티어링 장치 및 빔 스티어링 장치를 포함하는 전자 장치 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818079A (en) * | 1987-01-15 | 1989-04-04 | California Institute Of Technology | Multiple quantum well optical modulator |
| US5311278A (en) * | 1991-10-11 | 1994-05-10 | Thomson-Csf | Spectrometer |
| US5345328A (en) * | 1992-08-12 | 1994-09-06 | Sandia Corporation | Tandem resonator reflectance modulator |
| US20040144984A1 (en) * | 2001-09-12 | 2004-07-29 | Forschungsverbund Berling E.V. | Fabrication method for surface emitting semiconductor device and surface emitting semiconductor device |
| US20110181936A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical modulator |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4525687A (en) | 1983-02-28 | 1985-06-25 | At&T Bell Laboratories | High speed light modulator using multiple quantum well structures |
| US5023944A (en) * | 1989-09-05 | 1991-06-11 | General Dynamics Corp./Electronics Division | Optical resonator structures |
| US5315430A (en) * | 1992-04-15 | 1994-05-24 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Strained layer Fabry-Perot device |
| US5426512A (en) | 1994-01-25 | 1995-06-20 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Image data compression having minimum perceptual error |
| EP0985234B1 (en) | 1997-04-08 | 2005-03-30 | 3DV Systems Ltd. | Solid state optical shutter |
| EP1055146B1 (en) | 1998-02-08 | 2003-01-22 | 3DV Ltd. | Large aperture optical image shutter |
| US6154299A (en) | 1998-06-15 | 2000-11-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Modulating retroreflector using multiple quantum well technology |
| JP2007219561A (ja) | 2001-03-13 | 2007-08-30 | Ricoh Co Ltd | 半導体発光装置 |
| US7067853B1 (en) | 2004-08-26 | 2006-06-27 | Jie Yao | Image intensifier using high-sensitivity high-resolution photodetector array |
| JP2006093350A (ja) | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体光素子 |
| JP2007227860A (ja) | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Sony Corp | 半導体発光素子 |
| US7508858B2 (en) * | 2007-04-30 | 2009-03-24 | The Research Foundation Of State University Of New York | Detuned duo-cavity laser-modulator device and method with detuning selected to minimize change in reflectivity |
| US7719746B2 (en) * | 2007-09-13 | 2010-05-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High performance chirped electrode design for large area optoelectronic devices |
| KR101706354B1 (ko) * | 2009-06-24 | 2017-02-13 | 삼성전자주식회사 | 고속 광 변조기 및 이를 이용한 광 변조방법 |
| KR101902928B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2018-10-02 | 삼성전자주식회사 | 3중 연결 양자우물 구조를 포함하는 광학 소자 |
-
2012
- 2012-01-05 KR KR1020120001550A patent/KR101880959B1/ko active IP Right Grant
- 2012-09-14 US US13/617,920 patent/US9051178B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4818079A (en) * | 1987-01-15 | 1989-04-04 | California Institute Of Technology | Multiple quantum well optical modulator |
| US5311278A (en) * | 1991-10-11 | 1994-05-10 | Thomson-Csf | Spectrometer |
| US5345328A (en) * | 1992-08-12 | 1994-09-06 | Sandia Corporation | Tandem resonator reflectance modulator |
| US20040144984A1 (en) * | 2001-09-12 | 2004-07-29 | Forschungsverbund Berling E.V. | Fabrication method for surface emitting semiconductor device and surface emitting semiconductor device |
| US20110181936A1 (en) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical modulator |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9667944B2 (en) | 2012-10-10 | 2017-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging optical system and 3D image acquisition apparatus including the imaging optical system |
| US9998730B2 (en) | 2012-10-10 | 2018-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging optical system and 3D image acquisition apparatus including the imaging optical system |
| KR20150115535A (ko) * | 2014-04-04 | 2015-10-14 | 삼성전자주식회사 | 3중 연결 양자우물 구조를 포함하는 광학 소자 |
| CN113302258A (zh) * | 2019-01-16 | 2021-08-24 | 狩猎巨人公司 | 一体化同轴射孔酸化作业 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130175500A1 (en) | 2013-07-11 |
| US9051178B2 (en) | 2015-06-09 |
| KR101880959B1 (ko) | 2018-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101880959B1 (ko) | 다중 흡수 모드를 갖는 적층식 다이오드 구조의 투과형 이미지 변조기 | |
| KR101638973B1 (ko) | 광변조기 및 그 제조 방법 | |
| EP2604574B1 (en) | Transmissive image modulator using multi-fabry-perot resonant mode and multi-absorption mode | |
| KR20120075182A (ko) | 다중 패브리-페로 공진 모드를 이용한 광변조기 및 상기 광변조기를 포함하는 3차원 영상 획득 장치 | |
| US9082909B2 (en) | Optical device including three coupled quantum well structure | |
| US9190545B2 (en) | Optical device including three-coupled quantum well structure having multi-energy level | |
| US9841617B2 (en) | Optical device including three-coupled quantum well structure | |
| KR20130033111A (ko) | 광변조기 유닛, 이를 포함하는 광변조기 및 그 제조 방법 | |
| CN112670829A (zh) | 晶圆级vcsel激光阵列结构及制备方法 | |
| KR20150066154A (ko) | GaAs 기판에 격자 정합되는 다중 양자 우물 구조를 포함하는 광학 소자, 이를 포함하는 깊이 영상 획득 장치 및 3차원 영상 획득 장치 | |
| KR101974582B1 (ko) | 적외선 투과형 대면적 셔터 | |
| US9671627B2 (en) | Transmissive optical shutter and method of manufacturing the same | |
| US20150138620A1 (en) | Transmissive image modulator using multi-fabry-perot resonant mode and multi-absorption mode | |
| US10205861B2 (en) | Transmissive optical shutter and method of fabricating the same | |
| US9678403B2 (en) | Transmissive optical shutter and method of fabricating the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |