KR20130096523A - 플라즈모닉 변조기 및 이를 채용한 광학장치 - Google Patents

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Abstract

플라즈모닉 변조기 및 이를 채용한 광학장치에 관해 개시되어 있다. 개시된 플라즈모닉 변조기는 서로 대향하면서 이격배치된 제1 및 제2 금속층, 제1 및 제2 금속층의 사이에 배치되며, 굴절률이 변하는 굴절률 변화층 및 굴절률 변화층과 상기 제2 금속층의 사이에 배치되며, 질소가 함유된 절연성 질화층을 포함하며, 표면 플라즈몬이 굴절률 변화층과 절연성 질화층의 사이에 집중된다.

Description

플라즈모닉 변조기 및 이를 채용한 광학장치{Plasmonic modulator and optical apparatus employing the same}
본 개시는 플라즈모닉 변조기 및 이를 채용한 광학장치에 관한 것이다.
종래의 광변조기들은 광차단/변화 요소의 기계적 움직임을 이용하거나, 액정(liquid crystal), MEMS(microelectromechanical system) 구조 등을 이용하여 빛의 흐름/특성(방향, 투과/반사 정도 등)을 제어한다. 이러한 광변조기들은 그 구동 방식의 특성상 동작 응답 시간이 수 ㎲ 이상으로 느린 단점이 있다.
이에, 전기광학(electrooptic) 방식으로 구동하는 광변조기 (이하, 전기광학 변조기가 제안되었다. 전기광학 변조기의 경우, 비교적 빠른 동작 속도를 가질 수 있으나, 큰 부피의 전기광학 매질이 요구되고, 구동 전압이 큰 문제가 있다. 또한, 구동 전압의 인가에 따른 누설 전류가 발생한다는 문제점이 있다.
본 개시는 플라즈모닉 변조기 및 이를 포함한 광학 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면(aspect)에 따르면, 플라즈모닉 변조기는, 서로 대향하면서 이격배치된 제1 및 제2 금속층; 상기 제1 및 제2 금속층의 사이에 배치되며, 굴절률이 변하는 굴절률 변화층; 및 상기 굴절률 변화층과 상기 제2 금속층의 사이에 배치되며, 질소가 함유된 절연성 질화층;을 포함하며, 표면 플라즈몬이 상기 굴절률 변화층과 상기 절연성 질화층의 사이에 집중될 수 있다.
그리고, 상기 절연성 질화층은 절연 물질이 질화 처리되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 금속층과 상기 절연성 질화층 사이 및 상기 굴절률 변화층과 상기 절연성 질화층 사이 중 적어도 하나의 영역에 배치된 제1 절연층;을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 절연성 질화층의 질화 처리되기 전의 절연 물질은 상기 제1 절연층의 절연 물질과 동일할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 금속층 중 적어도 하나는 표면 플라즈몬 발생시키는 금속으로 형성될 수 있다.
그리고, 굴절률 변화층은 전기적 신호에 의해 굴절률이 변화하는 물질일 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 금속층은 전극 역할을 할 수 잇다.
그리고, 상기 제1 금속층과 제2 금속층간의 간격은 100nm이하일 수있다.
또한, 상기 굴절률 변화층은 투명 전도성 산화물을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 굴절률 변화층은 전기광학(electrooptic) 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 금속층 중 적어도 하나에는 적어도 하나의 홈이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 적어도 하나의 홈은 제1 및 제2 금속층 중 적어도 하나의 영역 중 상기 굴절률 변화층이 배치된 영역의 외측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 배치되는 제2 절연층;을 더 포함하고, 상기 굴절률 변화층과 상기 절연성 질화층을 포함하는 활성층은 상기 표면 플라즈몬의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 절연층과 동일 평면상에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제1 금속층은 복수 개의 금속층 요소가 배열될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 금속층 요소 중 인접한 두 개의 금속층 요소 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 금속층 요소는 원형 디스크, 십자, 삼각뿔, 구, 반구, 쌀알, 타원형 디스크, 막대 구조 중 어느 한 구조를 갖을 수 있다.
또한, 상기 복수의 금속층 요소 중 인접한 두 개의 금속층 요소의 중심 사이의 거리는 λ/2 (여기서, λ는 상기 플라즈모닉 변조기의 공진 파장) 이하일 수 있다.
그리고, 상기 제1 금속층은 복수 개의 개구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 개구 중 인접한 두 개의 개구는 이격 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면(aspect)에 따르면, 광학 장치는 앞서 기술한 플라즈모닉 변조기를 포함한다.
그리고, 상기 광학장치는 카메라일 수 있다.
또한, 상기 카메라는 상기 플라즈모닉 변조기를 셔터(shutter)로 사용하는 3차원 카메라일 수 있다.
그리고, 상기 광학장치는 디스플레이 장치일 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 장치는 상기 플라즈모닉 변조기를 컬러 픽셀(color pixel)로 사용할 수 있다.
플라즈모닉 변조기에 절연성 질화층이 포함됨으로써 금속층과 굴절률 변화층간의 통전을 방지할 수 있다. 그리하여 플라즈모닉 변조기의 내구성을 향상시킬 수 있다. 이러한 플라즈모닉 변조기를 디스플레이, 카메라 등과 같은 광학장치에 적용하면, 광학장치의 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 저전력 구동, 고속동작, 고해상도 구현 등이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 절연층을 포함한 플라즈모닉 변조기를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도파로 타입의 플라즈모닉 변조기를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐버티 타입의 플라즈모닉 변조기를 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 플라즈모닉 변조기를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기에 사용되는 다양한 금속층 요소의 구조를 예시적으로 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기에 사용되는 금속층의 구조를 예시적으로 보여주는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기에 사용되는 금속층 요소의 단위 어레이가 배열된 구조를 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기의 입사광 변조 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기의 입사광 변조 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기의 입사광 변조 방식을 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 적용한 반사형 컬러 픽셀을 보여주는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기 및 이를 채용한 광학장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시된 것이다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기(10)를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 플라즈모닉 변조기(10)는 서로 대향하면서 이격 배치된 제1 및 제2 금속층(110, 120), 제1 및 제2 금속층(110, 120)의 사이에 배치되며, 굴절률이 변하는 굴절률 변화층(130) 및 굴절률 변화층(130)과 제2 금속층(120)의 사이에 배치되며, 질소가 함유된 절연성 질화층(140)을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 금속층(110, 120)은 서로 대향하면서 이격 배치되어 있다. 제1 금속층(110)과 제2 금속층(120)간의 간격은 100nm이하일 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 금속층(110, 120)은 굴절률 변화층(130)에 전기적 신호를 인가하기 위한 것으로 동일한 물질로 형성될 수 있거나 다른 물질로 형성될 수 있다. 제1 금속층(110)은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 납(Pb), 인듐(In), 주석(Sn), 카드뮨(Cd) 등과 같은 금속이 사용될 수도 있다. 또한, 제2 금속층은 표면 플라즈몬 발생이 용이한 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 금속층은 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 납(Pb), 인듐(In), 주석(Sn), 카드뮨(Cd) 등과 같은 금속이 사용될 수도 있다.
굴절률 변화층(130)은 전기적 신호(예를 들어, 전기장)에 의해 굴절률이 변하는 물질로 형성될 수 있다. 여기서, 굴절률 변화는 전기적 신호에 의해 입자의 농도 변화에 대한 개념을 포함할 수 있다. 굴절률 변화층(130)은 전광효과(Electro-Optical effect)를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 물질로는, 예를 들어, KTa1 - xNbxO3(0≤x≤1)(KTN), LiNbO3(LN), Pb(ZrO1 - xTix)O3(0≤x≤1)(PZT), DAST(4-dimethylamino-N-methyl-4 stilbazolium) 등의 결정을 이용할 수 있다. 또는 굴절률 변화층(130)은 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide; TCO)의 결정질 물질을 포함할 수 있다. 투명 전도성 산화물은, 예컨대, ITO(indium tin oxide)를 포함하거나, IZO(indium zinc oxide), AZO(aluminium zinc oxide), GZO(gallium zinc oxide)와 같은 ZnO 계열의 산화물 등을 포함할 수 있다. 이러한 투명 전도성 산화물은 전기적 신호의 인가에 의해 굴절률이 변화될 수 있다.
굴절률 변화층(130)의 굴절률이 변화되면, 플라즈몬 및 광의 특성이 변화될 수 있다. 예를 들어, 굴절률 변화는 광의 반응을 변조할 수 있다. 예를 들어, 광의 동작 파장 변화, 출력 세기 변화, 출력 위상 변화등을 일으킬 수 있다.
절연성 질화층(140)은 제1 금속층(110)과 굴절률 변화층(130)의 사이에 배치된다. 절연성 질화층(140)은 절연 물질이 질화 처리된 물질일 수 있다. 또는 절연성 질화층(140)은 질화층으로 이루어진 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체에 GaN, AlN, InN 및 BN 중 적어도 하나가 혼합 결정으로 이루어진 물질일 수 있다. 절연성 질화층(140)이 제1 금속층(110)과 굴절률 변화층(130) 사이에 배치됨으로써 제1 금속층(110)과 굴절률 변화층(130)사이로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다. 그리하여, 절연성 질화층(140)과 인접하는 굴절률 변화층(130)의 표면에는 굴절률 변화층(130)의 전자의 밀도가 변하고, 전자 에너지대(electron energy band)가 변하여, 유전 상수 및 굴절률이 변한다. 그리하여, 굴절률 변화층(130)과 절연성 질화층(140)의 계면에 분포하는 표면 플라즈몬 및 광의 반응이 변하는 효과가 있다.
제1 금속층(110)과 굴절률 변화층(130) 사이에는 절연성 질화층(140) 뿐만 아니라 절연층을 더 포함할 수도 있다. 도 2 내지 도 4는 절연층을 포함한 플라즈모닉 변조기(20, 30, 40)를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈모닉 변조기(20)는 제1 금속층(110)과 절연성 질화층(140) 사이에 절연층(150)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 플라즈모닉 변조기(30)는 절연성 질화층(140)과 굴절률 변화층(130) 사이에 절연층(160)을 더 포함할 수도 있다. 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈모닉 변조기(40)는 제1 금속층(110)과 절연성 질화층(140) 사이 및 절연성 질화층(140)과 굴절률 변화층(130) 사이에 절연층(150, 160)을 더 포함할 수도 있다.
플라즈모닉 변조기(10, 20, 30, 40)의 제조 과정에서 절연성 질화층(140), 절연층(150, 160)은 개별적으로 증착될 수도 있다. 또는 절연 물질이 굴절률 변화층(130)에 증착된 후, 절연 물질의 일부가 질화 처리됨으로써 절연성 질화층(140)이 형성되고 나머지 절연 물질이 절연층(150, 160)이 될 수 있다. 여기서 절연 물질은 ZrO2, TiO2, MgO, CeO2, Al2O3, HfO2, NbO 및 SiO2, 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 굴절률 변화층(130)상에 절연 물질을 증착한 후 절연 물질 전체를 질화 처리하면, 도 1에 도시된 바와 같은 플라즈모닉 변조기(10)를 얻을 수 있다. 그리고, 절연 물질의 하부 영역을 질화 처리하면 도 2에 도시된 바와 같은 플라즈모닉 변조기(20)를 얻을 수 있고, 절연 물질의 상부 영역을 질화 처리하면 도 3에 도시된 바와 같은 플라즈모닉 변조기(40)를 얻을 수 있으며, 절연 물질의 가운데 영역을 질화 처리하면 도 4에 도시된 바와 같이 플라즈모닉 변조기(50)를 얻을 수 있다.
상기와 같이, 절연성 질화층(140)이 굴절률 변화층(130)과 제1 금속층(110)의 사이에 배치됨으로써 제1 금속층(110)으로부터 유입되는 누설 전류를 방지하는 효과가 있을 뿐만 아니라, 굴절률 변화층(130)과 절연성 질화층(140)사이에 표면 플라즈몬을 집중시키는 효과가 있다. 이하에서는 제1 금속층(110)과 제2 금속층(120)의 표면 플라즈몬이 형성되는 영역을 활성층이라고 한다. 상기한 활성층은 굴절률 변화층(130)과 절연성 질화층(140)을 포함하고, 경우에 따라서는 제1 절연층(150, 160)을 포함할 수 있다. 그리고, 활성층에 표면 플라즈몬이 형성되도록 활성층의 두께는 나노 스케일 두께일 수 있다. 예를 들어, 활성층의 두께는 100nm이하일 수 있다.
플라즈모닉 변조기(10, 20, 30, 40)는 디스플레이 장치, 촬영 장치 등 다양한 광학 장치에서 사용가능하다. 플라즈모닉 변조기(10, 20, 30, 40)는 광 변조 구조에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 플라즈모닉 변조기(10)는 플라즈모닉 광 도파로 형태에 적용되어서 일정방향으로 진행하는 플라즈모닉 광을 변조하는 타입, 플라즈모닉 나노구조 및 캐비티(cavity) 구조 안에서 플라즈모닉 광을 변조시키는 타입, 이러한 나노구조 및 캐비티 구조를 빛의 파장 이하 주기로 2차원 혹은 3차원 배열시켜서 자유공간상에서 입사하는 빛의 반사, 흡수, 투과 특성을 변조시키는 타입이 있을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도파로 타입의 플라즈모닉 변조기를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 도파로 타입의 플라즈모닉 변조기는 서로 대향하면서 이격 배치된 제1 및 제2 금속층(170, 120), 제1 및 제2 금속층(170, 120)의 사이에 배치되며, 굴절률이 변하는 굴절률 변화층(130) 및 굴절률 변화층(130)과 제2 금속층(120)의 사이에 배치되며, 질소가 함유된 절연성 질화층(140)을 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 제2 금속층(120), 굴절률 변화층(130) 및 절연성 질화층(140)은 도 1에 도시된 제2 금속층(120), 굴절률 변화층(130) 및 절연성 질화층(140)과 대응된다. 다만 도 5의 제1 금속층(170)의 물질도 도 1의 제1 금속층(110)과 대응되지만 상이하다. 도 5의 플라즈모닉 변조기는 도파로 타입이기 때문에 제1 금속층(170)은 절연성 질화층(140)의 일 영역에만 배치되어 광을 가이드할 수 있다. 도 5의 도파로 타입의 플라즈모닉 변조기는 도 1에 도시된 플라즈모닉 변조기를 변형한 것이다. 도 2 내지 도 4에 도시된 플라즈모닉 변조리를 변형시켜 도파로 타입의 플라즈모닉 변조기를 제조할 수 있음도 물론이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 캐버티 타입의 플라즈모닉 변조기(50)를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 가운데 영역(A)의 구조는 도 1 내지 도 4에 도시된 플라즈모닉 변조기(10, 20, 30, 40)의 구조와 동일하다. 즉 캐버티 타입의 플라즈모닉 변조기(50)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 플라즈모닉 변조기(10, 20, 30, 40)의 구조에 다른 물질층이 더 추가될 수 있다. 캐버티 타입의 플라즈모닉 변조기(50)에는 외부에서 생성된 표면 플라즈몬이 입사되고, 플라즈모닉 변조기(50)에서 변조된 후, 변조된 표면 플라즈몬이 출사된다. 예를 들어, 도 7에는 표면 플라즈몬이 플라즈모닉 변조기(50)의 좌측으로 입사하여 우측으로 출사하는 것으로 도시되어 있다.
제1 및 제2 금속층(210, 220)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 제1 및 제2 금속층(110, 120)에 대응한다. 그리하여, 제1 및 제2 금속층(210, 220)은 동일한 금속 또는 다른 금속으로 형성될 수 있다. 특히, 제2 금속층(220)은 표면 플라즈몬을 일으키기 쉬운 금속과 동일한 금속 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 금속층(210, 220)은 금(Au)이나 은(Ag)과 같은 금속 재료로 이루어질 수 있다. 그 외에도 예를 들어 구리(Cu), 납(Pb), 인듐(In), 주석(Sn), 카드뮨(Cd) 등과 같은 금속을 제 1 및 제 2 금속층(210, 220)으로서 사용할 수도 있다. 이러한 제1 및 제2 금속층(210, 220)은 표면 플라즈몬의 진행 경로의 역할도 하지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 전원에 연결되어 활성층(230) 및 제2 절연층(240)에 전기장을 인가하는 전극의 역할도 할 수 있다. 여기서 활성층(240)은 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 제1 금속층(110)과 제2 금속층 사이에 배치된 다층을 말한다. 즉, 활성층(240)은 도 1 내지 도 4에서 설명한 굴절률 변화층(130)과 절연성 질화층(140)을 포함하고, 경우에 따라서는 제1 절연층(150, 160)을 포함할 수 있다.
한편, 활성층(230) 및 제2 절연층(240)은 제1 및 제2 금속층(210, 220) 사이의 동일 평면상에서 표면 플라즈몬의 진행 방향을 따라 연속적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6에는 표면 플라즈몬의 진행 방향을 따라 활성층(230) 및 제2 절연층(240)이 배치된 것으로 도시되어 있다. 또는 제 1 금속층(210)과 제2 금속층(220)사이의 임의의 영역에 제2 절연층(240)이 부분적으로 배치되고, 나머지 영역에 활성층(230)이 배치될 수 있다.
또한, 제2 금속층(220)의 상면에는 적어도 하나의 홈(222)이 형성될 수 있다. 상기한 홈(222)은 상기 제2 금속층(220)의 상면 중 활성층(230)이 배치된 영역의 외측에 배치될 수 있다. 도면에는 제2 금속층(220)에 홈이 형성되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홈(222)은 제1 금속층(210) 중 활성층(230)이 배치된 영역의 외측에 형성될 수도 있다. 뿐만 아니라, 제1 금속층(210) 중 활성층(230)이 배치된 영역의 외측에 요철이 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 절연층(240)은 제1 금속층(210)과 제 2 금속층(220)에 전압의 인가 여부와 관계 없이 거의 일정한 굴절률을 갖는 절연 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 절연층(240)은 제1 금속층(210)과 제2 금속층(220)사이에 발생하는 전기장에 의한 굴절률 변화가 거의 없다. 예를 들어, 제2 절연층(240)은 실리콘 산화물(SiO2)이나 실리콘 질화물(SiNx)로 이루어질 수 있다. 반면, 활성층(230)은 제1 금속층(210)과 제2 금속층(220) 사이의 전기장에 의해 굴절률이 변화할 수 있는 굴절률 변화층(130)을 포함한다. 활성층(230)은 앞에서 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
플라즈모닉 변조기(50)의 좌측으로부터 입사한 표면 플라즈몬은 표면 플라즈몬 변조기(10)의 내부를 진행하여 플라즈모닉 변조기(50)의 우측으로 출사한다. 이 과정에서, 활성층(230)내 굴절률 변화층(130)의 굴절률 변화에 따라 표면 플라즈몬의 세기, 위상, 진행 방향 등이 변화할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공진형 플라즈모닉 변조기(60)를 도시한 측면도이다. 그리고, 도 7b는 도 7a의 플라즈모닉 변조기(60)를 도시한 평면도이다. 도 7a에 도시된 가운데 영역(B)의 구조는 도 1 내지 도 4에 도시된 플라즈모닉 변조기(10, 20, 30, 40)의 구조와 동일하다. 광은 플라즈모닉 변조기(60)의 상측에서 입사될 수 있다. 광이 입사되면 활성층(330)에 표면 플라즈몬이 형성되고, 상기한 표면 플라즈몬으로 인해 입사된 광은 변조되어 반사, 흡수, 투과 특성이 변한다. 활성층(330)은 도 1 내지 도 4에 도시된 굴절률 변화층(130) 및 절연성 활성층(140)을 포함하고, 제1 절연층(150, 160)은 선택적으로 포함할 수 있다.
제1 및 제2 금속층(310, 320)의 재질은 앞서 설명한 제1 및 제2 금속층(110, 120)의 재질과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. 한편, 제1 금속층(310)은 금속층 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 금속층(310)은 복수 개의 금속층 요소(ME1)를 포함할 수 있다. 이웃하는 금속층 요소(ME1)들 사이에 공간이 형성되도록 복수 개의 금속층 요소(ME1)들이 배열될 수 있다. 이때, 복수의 금속층 요소(ME1)들 중에서 인접한 두 개의 중심 사이의 거리(d)는 λ/2 이하, 예컨대, λ/3 이하일 수 있다. 여기서, λ는 플라즈모닉 변조기(10)의 공진 파장, 즉, 금속층 요소(ME1)들의 공진 파장일 수 있다. 한편, 금속층 요소(ME1)들의 두께(t)는 λ/5 이하, 예컨대, λ/10 이하 λ/20 이상일 수 있다. 인접한 두 금속층 요소(ME1)들 사이의 중심 거리(d)가 위 조건을 만족할 때, 입사광이 추가적인 회절광을 발생시키지 않으면서 투과 혹은 반사될 수 있다. 또한 금속층 요소(ME1)들의 두께(t)가 위 조건을 만족할 때, 공진 파장(흡수 파장)의 수가 2개 이상으로 과도하게 늘어나지 않을 수 있다. 복수의 금속층 요소(ME1)들은 하나의 단일 매질(single medium) 또는 하나의 유효 매질(effective medium)처럼 동작할 수 있다.
복수의 금속층 요소(ME1)들의 배열 방식은 도 7b에 도시된 바에 한정되지 않고 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 도 7b에서는 복수의 금속층 요소(ME1)들이 소정 간격 이격되도록 배열되지만, 복수의 금속층 요소(ME1)들은 빈 공간이 형성되는 범위내에서 서로 접촉하도록 배열될 수도 있다.
금속층 요소(ME1)의 구조는 도 7b에 도시된 바에 한정되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 금속층 요소(ME1)는 도 8에 도시된 바와 같이, 다양한 구조를 가질 수 있다. 도 8은 금속층 요소(ME1)들의 예시적인 구조를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 금속층 요소(ME1)들은 십자(a), 삼각뿔(b), 구(c), 반구(d), 쌀알(e), 타원형 디스크(f), 막대(g) 구조 등 다양한 변형 구조를 가질 수 있다. 여기서, 십자(a), 삼각뿔(b), 구(c), 반구(d) 구조는 도 7b의 원형 디스크와 유사하게 대칭 구조일 수 있다. 한편, 쌀알(e), 타원형 디스크(f), 막대(g) 구조는 한쪽 방향으로 대칭성이 깨진 구조일 수 있다. 또한 금속층 요소(ME1)들은 복수의 층이 겹쳐진 다층 구조를 가질 수도 있다. 예컨대, 금속층 요소(ME1)들이 구(c) 구조를 갖는 경우, 코어부와 적어도 하나의 껍질부로 구성될 수 있다. 부가해서, 두 개 이상의 서로 다른 구조를 갖는 금속층 요소(ME1)들이 하나의 단위를 이루어 배열될 수도 있다.
금속층 요소(ME1)들의 구조 및 그의 배열 방식에 따라, 공진 파장, 공진 파장 폭, 공진 편광 특성, 공진 각도, 반사/흡수/투과의 세기 및 위상 특성 등이 달라질 수 있다. 따라서, 금속층 요소(ME1)들의 구조 및 배열 방식을 제어함으로써, 목적에 맞는 특성을 갖는 플라즈모닉 변조기(60)를 용이하게 제조할 수 있다.
또는 제1 금속층(310)은 적어도 하나의 개구(H)를 포함한 금속층으로 형성될 수 있다. 도 9는 본 발명의 제1 금속층(310)이 적어도 하나의 개구(H)를 포함한 경우를 도시한 도면이다. 개구(H)는 원형의 디스크 구조일 수 있다. 이때, 복수의 개구(H)들 중에서 인접한 두 개의 중심 사이의 거리(d)는 λ/2 이하, 예컨대, λ/3 이하일 수 있다. 여기서, λ는 플라즈모닉 변조기(10)의 공진 파장일 수 있다. 한편, 개구(H)들의 두께(t)는 λ/5 이하, 예컨대, λ/10 이하 λ/20 이상일 수 있다.
개구(H)들은 디스크 형상일 수도 있고, 십자(a), 삼각뿔(b), 구(c), 반구(d), 쌀알(e), 타원형 디스크(f), 막대(g) 구조 등 다양한 변형 구조를 가질 수 있다. 개구(H)들의 구조 및 그의 배열 방식에 따라, 공진 파장, 공진 파장 폭, 공진 편광 특성, 공진 각도, 반사/흡수/투과 특성 등이 달라질 수 있다.
이와 같이, 제1 금속층(310)이 금속층 요소(ME1) 또는 개구(H)를 포함하고, 금속층 요소(ME1) 또는 개구(H)의 구조, 배열 방식 등을 조절하여, 흡수 파장, 편광 특성, 시야각 등을 다양하게 조절할 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기(50)는 입사광의 위상을 변조하는 역할을 할 수도 있다.
한편, 금속층 요소(ME1)들이 주기적으로 배열된 구조(어레이 구조)는 하나의 픽셀을 형성하는 단위 구조(이하, 단위 어레이 구조)가 될 수 있고, 상기 단위 어레이 구조가 반복해서 배열될 수 있다. 그 일례가 도 10에 도시되어 있다. 도 10에서 참조번호 MA100은 상기 단위 어레이 구조를 나타낸다. 도 10의 구조는 공간 광 변조기 (spatial light modulator)로 동작할 수 있다.
한편, 공진형 플라즈모닉 변조기(50)는 입사된 광의 투과율에 따라 반사형, 투과형, 반투과 반사형으로 분류될 수 있다. 제2 금속층(320)이 불투명하면, 플라즈모닉 변조기(50)는 반사형 소자일 수 있다. 또한, 제2 금속층(320)이 투명하면, 플라즈모닉 변조기(50)는 투과형 소자일 수 있다. 이러한 반사 및 투과형 특성은 변조기를 구성하는 구조 및 물질 구성에 따라 조절 가능하다. 도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기(50)의 타입에 따른 입사광 변조 방식의 차이를 보여준다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기(LM1)가 반사형인 경우이다. 도 11을 참조하면, 플라즈모닉 변조기 (LM1)는 다양한 각도 및 편광 구조를 가지고 입사하는 광을 반사 혹은 흡수할 수 있다. 반사된 광은 소정의 검출기나 광학계로 입사될 수 있다. 플라즈모닉 변조기 (LM1)에 인가되는 전위차의 변화에 따라, 반사 혹은 흡수 특성(예를 들어, 위상, 세기, 편광, 동작 파장 등)이 변조될 수 있다. 즉, 플라즈모닉 변조기 (LM1)에 인가되는 전위차에 따라, 상기 검출기나 광학계로 입사되는 반사광의 특성이 달라질 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기 (LM2)가 투과형인 경우이다. 도 12를 참조하면, 플라즈모닉 변조기 (LM2)는 다양한 각도 및 편광 구조를 가지고 입사하는 광을 투과 혹은 흡수할 수 있다. 투과된 광은 소정의 검출기나 광학계로 조사될 수 있다. 플라즈모닉 변조기 (LM2)에 인가되는 전위차의 변화에 따라, 투과 혹은 흡수 특성(예를 들어, 위상, 세기, 편광, 동작 파장 등)이 변조될 수 있다. 즉, 플라즈모닉 변조기 (LM2)에 인가되는 전위차의 변화에 따라, 상기 검출기나 광학계로 입사되는 투과광의 특성이 달라질 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기(LM3)가 반투과 투과형인 경우이다. 도 13을 참조하면, 입사광의 일부는 플라즈모닉 변조기 (LM3)에서 반사되고, 입사광의 다른 일부는 플라즈모닉 변조기(LM3)를 투과할 수 있고, 입사광의 또 다른 일부는 플라즈모닉 변조기(LM3)에 흡수될 수 있다. 플라즈모닉 변조기(LM3)의 온(ON)/오프(OFF) 여부에 따라, 반사, 투과 및 흡수 특성이 달라질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기는 디스플레이, 카메라 등 다양한 광학장치에 적용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기는 디스플레이의 색변조용 컬러 픽셀(color pixel)로 적용될 수 있다. 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 적용한 반사형 컬러 픽셀(PX1)을 보여준다. 도 14에 도시된 바와 같이, 반사형 컬러 픽셀(PX1)은 다양한 색을 변조하기 위한 복수의 서브 픽셀(R, G, B)을 포함할 수 있다. 서브 픽셀(R, G, B)은 서로 다른 색(적, 녹, 청)을 변조하도록 구성된 것으로, 도 10과 유사한 어레이 구조를 포함할 수 있다. 도 14에서는 반사형 디스플레이에 적용되는 반사형 컬러 픽셀(PX1)에 대해 설명하였지만, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기는 반사형 디스플레이뿐 아니라, 투과형 디스플레이 및 반사형 디스플레이에 다양한 목적으로 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기는 정전압 방식으로 구동되는 디스플레이뿐 아니라, 그 밖의 방식으로 구동되는 다양한 디스플레이에 적용될 수 있다. 디스플레이의 전체적 구조는 잘 알려진바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 적용한 디스플레이는 저전력 및 고속으로 구동될 수 있다. 상기한 디스플레이는 홀로그램을 생성하는 홀로그래픽 디스플레이일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 카메라에 적용하는 경우, 예컨대, 상기 플라즈모닉 변조기는 특정 파장의 빛의 흐름을 개폐하는 셔터(shutter)로 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 플라즈모닉 변조기는 IR(infrared) 파장의 펄스형 빛을 고속으로 개폐하는 셔터(shutter)로 적용될 수 있다. 구체적인 예로, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기는 비행시간법(time-of-flight method)에 기반한 3차원 카메라에서 깊이(depth) 정보를 추출하기 위해 광신호를 변조하는 셔터(shutter)로 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 적용하면, 저전력으로 구동되고 고속으로(ex, 100 MHz 급) 동작하는 셔터(solid state shutter)를 구현할 수 있다. 일반적인 카메라 및 3차원 카메라의 구조는 잘 알려진바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
여기서는, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈모닉 변조기를 디스플레이 및 카메라 등에 적용하는 경우에 대해서 주로 설명하였지만, 상기 플라즈모닉 변조기는 전술한 장치(디스플레이 및 카메라) 이외에 프린터, 광 집적 회로 등과 같은 광학장치에도 다양한 용도로 적용될 수 있다.
이상에서는, 굴절률 변화층의 굴절률이 전기적 신호에 의해 변화되는 경우에 대해서 주로 설명하였지만, 전기적 신호가 아닌 다른 방식으로 굴절률 변화층의 굴절률을 변화시킬 수도 있다. 예컨대, 굴절률 변화층은 열이나 기계적 변형(strain)(수축/팽창 및 electro-wetting 등)에 의해 굴절률이 변화되는 층일 수도 있다. 이 경우, 굴절률 변화층의 굴절률을 변화시키기 위한 수단, 즉, 굴절률 변화수단의 구성도 전술한 바와 달라질 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 실시예에 따른 광변조기는 전기광학 변조 방식이 아니라 열적 변조 방식 또는 기계적 변조 방식으로 동작되는 변조기일 수도 있다.
이러한 본 발명인 플라즈모닉 변조기 및 이를 포함하는 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10~50, LM1∼LM3: 제1 영역 110, 210, 310: 제1 금속층
120, 220, 320: 제2 금속층 130: 굴절률 변화층
140: 절연성 질화층 150, 160: 제1 절연층
230: 활성층 ME1: 금속층 소자
MA100: 단위 어레이 구조 PX1 : 컬러 픽셀

Claims (25)

  1. 서로 대향하면서 이격 배치된 제1 및 제2 금속층;
    상기 제1 및 제2 금속층의 사이에 배치되며, 굴절률이 변하는 굴절률 변화층; 및
    상기 굴절률 변화층과 상기 제2 금속층의 사이에 배치되며, 질소가 함유된 절연성 질화층;을 포함하며, 표면 플라즈몬이 상기 굴절률 변화층과 상기 절연성 질화층의 사이에 집중되는 플라즈모닉 변조기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연성 질화층은 절연 물질이 질화 처리되어 형성된 플라즈모닉 변조기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 금속층과 상기 절연성 질화층 사이 및 상기 굴절률 변화층과 상기 절연성 질화층 사이 중 적어도 하나의 영역에 배치된 제1 절연층;을 더 포함하는 플라즈모닉 변조기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 절연성 질화층의 질화 처리되기 전의 절연 물질은 상기 제1 절연층의 절연 물질과 동일한 플라즈모닉 변조기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속층 중 적어도 하나는 표면 플라즈몬 발생시키는 금속으로 형성된 플라즈모닉 변조기.
  6. 제 1항에 있어서,
    굴절률 변화층은 전기적 신호에 의해 굴절률이 변하는 물질인 플라즈모닉 변조기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속층은 전극 역할을 하는 플라즈모닉 변조기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 금속층과 제2 금속층간의 간격은 100nm이하인 플라즈모닉 변조기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 굴절률 변화층은 투명 전도성 산화물을 포함한 플라즈모닉 변조기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 굴절률 변화층은 전기광학(electrooptic) 물질을 포함하는 플라즈모닉 변조기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 금속층 중 적어도 하나에는 적어도 하나의 홈이 형성된 플라즈모닉 변조기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 홈은 상기 제1 및 제2 금속층 중 적어도 하나의 영역 중 상기 굴절률 변화층이 배치된 영역의 외측에 배치되는 플라즈모닉 변조기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 금속층과 제2 금속층 사이에 배치되는 제2 절연층;을 더 포함하고,
    상기 굴절률 변화층과 상기 절연성 질화층을 포함하는 활성층은 상기 표면 플라즈몬의 진행 방향을 기준으로 상기 제2 절연층과 동일 평면상에 배치되는 플라즈모닉 변조기.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 복수 개의 금속층 요소가 배열된 플라즈모닉 변조기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 복수 개의 금속층 요소 중 인접한 두 개의 금속층 요소 사이에는 빈 공간이 형성된 플라즈모닉 변조기.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 금속층 요소는 원형 디스크, 십자, 삼각뿔, 구, 반구, 쌀알, 타원형 디스크, 막대 구조 중 어느 한 구조를 갖는 플라즈모닉 변조기.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 복수의 금속층 요소 중 인접한 두 개의 금속층 요소의 중심 사이의 거리는 λ/2 (여기서, λ는 상기 플라즈모닉 변조기의 공진 파장) 이하인 플라즈모닉 변조기.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 복수 개의 개구를 포함하는 플라즈모닉 변조기.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 복수 개의 개구 중 인접한 두 개의 개구는 이격 배치된 플라즈모닉 변조기.
  20. 청구항 1에 기재된 플라즈모닉 변조기를 포함하는 광학장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 광학장치는 카메라인 광학장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 플라즈모닉 변조기를 셔터(shutter)로 사용하는 3차원 카메라인 광학장치.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 광학장치는 디스플레이 장치인 광학장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 상기 플라즈모닉 변조기를 컬러 픽셀(color pixel)로 사용하는 광학장치.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는 홀로그램을 생성하는 홀로그래픽 디스플레이 장치인 광학장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167484U1 (ru) * 2016-07-25 2017-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Магнитооптический модулятор интенсивности света
KR20170018765A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 삼성전자주식회사 메타 구조체 및 이를 포함하는 가변 광학 소자
US9817250B2 (en) 2015-07-21 2017-11-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical modulator including nanostructure
US9897733B2 (en) 2014-05-16 2018-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Spatial light modulator including nano-antenna electrode and display apparatus including the spatial light modulator
KR20190040830A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 삼성전자주식회사 메타 소자 및 그 제조 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9632216B2 (en) 2015-02-03 2017-04-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical modulating device having gate structure
US10012851B2 (en) 2015-07-27 2018-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical modulating device having gate structure
US11249226B2 (en) 2016-07-07 2022-02-15 Bar-Ilan University Micron-size plasmonic color sorter
KR20180028791A (ko) * 2016-09-09 2018-03-19 삼성전자주식회사 위상 변조 능동 소자, 이의 구동 방법 및 위상 변조 능동 소자를 포함하는 광학 장치
US10924692B2 (en) 2018-05-08 2021-02-16 Microsoft Technology Licensing, Llc Depth and multi-spectral camera
JP7219552B2 (ja) * 2018-05-15 2023-02-08 浜松ホトニクス株式会社 発光デバイス

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034809A (en) * 1998-03-26 2000-03-07 Verifier Technologies, Inc. Optical plasmon-wave structures
US20090042053A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Chin-Hsiang Lin Dielectric layer structure and manufacturing method thereof
JP2011043681A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Canon Inc 光学素子、光検出素子、光変調素子、撮像素子及びカメラ
US20110109956A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Akinori Hashimura Plasmonic Device Tuned Using Physical Modulation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0743739A (ja) 1993-07-28 1995-02-14 Asahi Glass Co Ltd 光書き込み型空間光変調器
JPH0933942A (ja) 1995-07-21 1997-02-07 Fuji Xerox Co Ltd 空間光変調素子およびその製造方法
WO2005116719A2 (en) 2004-05-24 2005-12-08 Steridian Corporation Transmissive, optically addressed, photosensitive spatial light modulators and color display systems incorporating same
US7693363B2 (en) 2008-03-24 2010-04-06 California Institute Of Technology Plasmostor: a-metal-oxide-si field effect plasmonic modulator
KR101647046B1 (ko) * 2010-09-03 2016-08-10 삼성전자주식회사 표면 플라즈몬 폴라리톤 변조기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034809A (en) * 1998-03-26 2000-03-07 Verifier Technologies, Inc. Optical plasmon-wave structures
US20090042053A1 (en) * 2007-08-06 2009-02-12 Chin-Hsiang Lin Dielectric layer structure and manufacturing method thereof
JP2011043681A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Canon Inc 光学素子、光検出素子、光変調素子、撮像素子及びカメラ
US20110109956A1 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Akinori Hashimura Plasmonic Device Tuned Using Physical Modulation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9897733B2 (en) 2014-05-16 2018-02-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Spatial light modulator including nano-antenna electrode and display apparatus including the spatial light modulator
US9817250B2 (en) 2015-07-21 2017-11-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical modulator including nanostructure
KR20170018765A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 삼성전자주식회사 메타 구조체 및 이를 포함하는 가변 광학 소자
RU167484U1 (ru) * 2016-07-25 2017-01-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Магнитооптический модулятор интенсивности света
KR20190040830A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 삼성전자주식회사 메타 소자 및 그 제조 방법
US11668962B2 (en) 2017-10-11 2023-06-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Meta device and manufacturing method thereof

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