KR20180097116A - Metatronic circuit structure and method for fabricating the same - Google Patents

Metatronic circuit structure and method for fabricating the same Download PDF

Info

Publication number
KR20180097116A
KR20180097116A KR1020170114104A KR20170114104A KR20180097116A KR 20180097116 A KR20180097116 A KR 20180097116A KR 1020170114104 A KR1020170114104 A KR 1020170114104A KR 20170114104 A KR20170114104 A KR 20170114104A KR 20180097116 A KR20180097116 A KR 20180097116A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical structures
optical
film
structures
preliminary
Prior art date
Application number
KR1020170114104A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍성훈
김미현
양용석
유인규
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of KR20180097116A publication Critical patent/KR20180097116A/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/002Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of materials engineered to provide properties not available in nature, e.g. metamaterials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009Forming specific nanostructures
    • B82B3/0038Manufacturing processes for forming specific nanostructures not provided for in groups B82B3/0014 - B82B3/0033
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/13Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method
    • G02B6/132Integrated optical circuits characterised by the manufacturing method by deposition of thin films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

A metatronic circuit structure comprises: a substrate; first optical structures arranged in a first direction on the substrate; second optical structures individually arranged between the first optical structure; and third optical structures individually provided on the first optical structure. Each of the second and third optical structures has a material of which an actual number part of permittivity is a negative number. Moreover, each thickness of the first to third optical structures has a value less than a wavelength of an infrared area and more than 0, and each width of the first to third optical structures has a value less than a wavelength of an infrared area and more than 0.

Description

메타트로닉 회로 구조체 및 그 제조 방법{METATRONIC CIRCUIT STRUCTURE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}[0001] METHODOLIC CIRCUIT STRUCTURE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME [0002]

본 발명은 메타트로닉 회로 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metatronic circuit structure and a method of manufacturing the same.

메타트로닉 회로는, 전기 신호를 제어하는 전기 회로와 달리, 광 신호를 제어하는 회로이다. 예를 들어, 메타트로닉 회로는 전기 회로의 저항, 인덕터, 및 커패시터에 각각 대응하는 광 저항, 광 인덕터, 및 광 커패시터를 포함할 수 있다. 저항, 인덕터, 및 커패시터를 이용하여 전기 신호에 대한 필터(예를 들어, 밴드 패스 필터(band pass filter)를 제작할 수 있는 것과 같이, 상기 광 저항, 광 인덕터, 및 광 커패시터를 이용하여 광 신호에 대한 필터를 제작할 수 있다. 메타트로닉스 회로 구조체는 상기 메타트로닉 회로를 구현하기 위한 구조체일 수 있다.A metatronic circuit is a circuit for controlling an optical signal, unlike an electrical circuit for controlling an electrical signal. For example, the metatronic circuit may include a photoresistor, a phototouch inductor, and a photocapacitor, each corresponding to a resistance of an electrical circuit, an inductor, and a capacitor. (For example, a band pass filter can be fabricated using a resistor, an inductor, and a capacitor), the optical resistance, the optical inductor, and the optical capacitor The metatronic circuit structure may be a structure for implementing the metatronic circuit.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 메타트로닉 회로 구조체의 집적도 특성을 개선하는 것에 있다. An object of the present invention is to improve the degree of integration of a metatronic circuit structure.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 개시에 한정되지 않는다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above disclosure.

상기 과제를 해결하기위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체는 기판; 상기 기판 상에서, 제1 방향으로 배열되는 제1 광 구조체들; 상기 제1 광 구조체들 사이에 각각 배치되는 제2 광 구조체들; 및 상기 제1 광 구조체들 상에 각각 제공되는 제3 광 구조체들을 포함하되, 상기 제2 및 제3 광 구조체들의 각각은 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함하되, 상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 두께 및 폭은, 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 가질 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, a metatronic circuit structure includes a substrate; First optical structures arranged on the substrate in a first direction; Second optical structures disposed between the first optical structures, respectively; And third optical structures each provided on the first optical structures, wherein each of the second and third optical structures includes a material whose real number of permittivity is a negative number, wherein the first through third optical structures The thickness and the width of each of the infrared rays may be equal to or less than the wavelength of the infrared region and have a value larger than zero.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 광 구조체들의 각각의 두께는 제1 광 구조체들의 각각의 두께보다 작을 수 있다.In exemplary embodiments, the thickness of each of the second optical structures may be less than the thickness of each of the first optical structures.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 광 구조체들의 각각의 상면은 상기 제1 광 구조체들의 각각의 상면보다 낮은 준위에 배치될 수 있다.In exemplary embodiments, the top surface of each of the second optical structures may be disposed at a lower level than the top surface of each of the first optical structures.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 광 구조체들의 각각의 두께와 제3 광 구조체들의 각각의 두께는 서로 동일할 수 있다.In exemplary embodiments, the thickness of each of the second optical structures and the thickness of each of the third optical structures may be equal to each other.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 광 구조체들은 각각 서로 다른 폭들을 가질 수 있다.In exemplary embodiments, the second optical structures may each have different widths.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 광 구조체들은 각각 서로 다른 두께들을 가질 수 있다.In exemplary embodiments, the second optical structures may each have different thicknesses.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광 구조체들은 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the first optical structures may comprise a material in which the real part of the dielectric constant is positive.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광 구조체들은 SiO2 및 TiO2 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the first optical structures may comprise at least one selected from SiO2 and TiO2.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광 구조체들은 상변화 물질을 포함하되, 상기 제1 광 구조체들은 상기 상변화 물질의 상에 따라 변하는 유전율을 가질 수 있다.In exemplary embodiments, the first optical structures include a phase change material, wherein the first optical structures may have a dielectric constant that varies with an image of the phase change material.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 광 구조체들은 VO2 또는 GeSbTe를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the first optical structures may include VO2 or GeSbTe.

예시적인 실시예들에 있어서, 제2 및 제3 광 구조체들은 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO), 및 알루미늄 도핑된 산화아연(Al-doped ZnO, AZO)에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.In the exemplary embodiments, the second and third optical structures may be formed of Ag, Al, Au, Pt, Indium-Tin-Oxide (ITO) , And Al-doped ZnO (AZO).

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 및 제3 광 구조체들의 각각은 차례로 적층된 제1 막, 제2 막, 및 제3 막을 포함하되, 상기 제1 및 제3 막들은 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함하고, 상기 제2 막은 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, each of the second and third optical structures includes a first film, a second film, and a third film that are sequentially stacked, wherein the first and third films have a negative real part of permittivity, And the second film may comprise a material having a positive real part of the dielectric constant.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 광 구조체들과 상기 기판의 상면 사이에 개재되는 연결막을 더 포함하되, 상기 연결막은 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함하고, 상기 제1 광 구조체들과 상기 연결막은 단일 구조체일 수 있다.In exemplary embodiments, the device further comprises a coupling film interposed between the second optical structures and the top surface of the substrate, wherein the coupling film comprises a material having a positive real part of permittivity, The connecting membrane can be a single structure.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광 구조체들과 상기 연결막은 동일한 물질을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the first optical structures and the coupling membrane may comprise the same material.

상기 과제를 해결하기위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체 제조 방법은 기판 상에 예비 광 구조체 막을 형성하는 것; 상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하여 제1 광 구조체들을 형성하는 것; 상기 제1 광 구조체들 사이에 제2 광 구조체들을 각각 형성하는 것; 및 상기 제1 광 구조체들 상에 제3 광 구조체들을 각각 형성하는 것을 포함하되, 상기 예비 광 구조체 막 및 상기 제1 광 구조체들은 유전율(permittivity)의 실수부가 양수인 물질을 포함하고, 상기 제2 광 구조체들은 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함하며, 상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 두께는, 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 갖고, 상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 폭은 상기 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, there is provided a method of fabricating a metatronic circuit structure, including: forming a preliminary optical structure film on a substrate; Patterning the preliminary optical structure film to form first optical structures; Forming second optical structures between the first optical structures, respectively; And forming third optical structures on the first optical structures, wherein the preliminary optical structure film and the first optical structures each comprise a material having a positive real number of permittivity, Wherein the thicknesses of the first to third optical structures are equal to or less than the wavelength of the infrared region and have a value larger than 0, and each of the first to third optical structures May be less than or equal to the wavelength of the infrared region and may have a value greater than zero.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하는 것은, 상기 예비 광 구조체 막의 하부를 남기는 것을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, patterning the preliminary light structure film may include leaving a bottom portion of the preliminary light structure film.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하는 것은, 상기 예비 광 구조체 막의 일부를 제거하여 상기 기판의 상기 상면을 노출하는 것을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, patterning the preliminary light structure film may include exposing the top surface of the substrate by removing a portion of the preliminary light structure film.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하는 것은, 나노 임프린팅(nano imprinting) 공정을 수행하는 것에 의해 상기 예비 광 구조체 막의 일부를 제거하는 것 포함할 수 있다In exemplary embodiments, patterning the preliminary light structure film may include removing a portion of the preliminary light structure film by performing a nano imprinting process

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 광 구조체들을 형성하는 것 및 상In exemplary embodiments, forming the second optical structures and forming

본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 메타트로닉 회로 구조체의 집적도가 최대화될 수 있다. According to exemplary embodiments of the present invention, the degree of integration of the metatronic circuit structure can be maximized.

다만, 본 발명의 효과는 상기 개시에 한정되지 않는다.However, the effect of the present invention is not limited to the above disclosure.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I'단면을 따른 단면도이다.
도 3는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 작동예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 3의 메타트로닉 회로 구조체를 통과한 전자기파에 대한 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 단면도이다.
1 is a perspective view of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.
3 is a conceptual diagram for explaining an operation example of a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention.
4 is a graph of simulation results for electromagnetic waves passing through the metatronic circuit structure of FIG.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention.
6 and 7 are cross-sectional views illustrating a method of fabricating a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a method of fabricating a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention.
9 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of FIG. 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention.
Figure 11 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of Figure 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
12 is a cross-sectional view corresponding to section I-I 'of FIG. 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
Figure 13 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of Figure 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
Figure 14 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of Figure 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.
15 is a cross-sectional view of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention.

본 발명의 기술적 사상의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명 기술적 사상은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 기술적 사상의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. In order to fully understand the structure and effect of the technical idea of the present invention, preferred embodiments of the technical idea of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms and various modifications may be made. It is to be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상의 이상적인 예시도인 블록도 및/또는 개념도를 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 다양한 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. The same reference numerals denote the same elements throughout the specification. The embodiments described herein will be described with reference to block diagrams and / or conceptual diagrams that are ideal illustrations of the technical spirit of the present invention. In the drawings, the thickness of the regions is exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. Although various terms have been used in the various embodiments of the present disclosure to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I'단면을 따른 단면도이다. 1 is a perspective view of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(100), 기판(100) 상에 교대로 배열된 제1 광 구조체(210)와 제2 광 구조체(310), 및 상기 제1 광 구조체(210) 상에 제공된 제3 광 구조체(320)를 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(10)가 제공될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, a substrate 100 includes a first optical structure 210 and a second optical structure 310 alternately arranged on a substrate 100, and a second optical structure 210 on the first optical structure 210 A third optical structure 320 provided on the metric circuit structure 10 may be provided.

기판(100)의 상면(102) 상에 이하에서 설명되는 광 구조체들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(100)은 실리콘(Si) 및 실리콘 다이옥사이드(SiO2) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. On the top surface 102 of the substrate 100, the optical structures described below may be provided. For example, the substrate 100 may include at least one selected from silicon (Si) and silicon dioxide (SiO 2 ).

기판(100) 상에 제1 광 구조체들(210)이 제공될 수 있다. 제1 광 구조체들(210)은, 기판(100)의 상면(102)에 평행한 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제1 광 구조체들(210)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 사각 막대(rod) 형상으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. First optical structures 210 may be provided on substrate 100. The first optical structures 210 may extend in a first direction D1 that is parallel to the top surface 102 of the substrate 100. The first optical structures 210 are shown in the form of a square rod extending in a first direction D1, but this is exemplary.

제1 광 구조체들(210)의 각각의 제1 두께(t1) 및 제1 폭(w1)은 적외선 영역의 파장과 같거나 그보다 짧을 수 있다. 본 명세서에서, 광 구조체의 두께는 기판(100)의 상면(102)에 수직한 제2 방향(D2)을 따른 광 구조체의 크기를 지칭하는 것이고, 광 구조체의 폭은 기판(100)의 상면(102)에 평행하고 제1 방향(D1)과 교차하는 제3 방향(D3)을 따른 광 구조체의 크기를 지칭하는 것이다. The first thickness t1 and the first width w1 of each of the first optical structures 210 may be equal to or shorter than the wavelength of the infrared region. The thickness of the optical structure refers to the size of the optical structure along the second direction D2 perpendicular to the top surface 102 of the substrate 100 and the width of the optical structure corresponds to the size of the top surface Refers to the size of the optical structure along a third direction D3 that is parallel to the first direction D1 and intersects the first direction D1.

제1 광 구조체들(210)은, 상기 제1 광 구조체들(210)에 입사하는 전자기파에 대해 유전율(permittivity)의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 광 구조체들(210)의 유전율의 실수부는 상기 제1 광 구조체들(210)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 제1 광 구조체들(210)은 적외선 또는 가시광선에 대해 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 구조체들(210)은 실리콘다이옥사이드(SiO2) 및 티타늄다이옥사이드(TiO2) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first optical structures 210 may include a material having a positive real part permittivity with respect to electromagnetic waves incident on the first optical structures 210. The real part of the dielectric constant of the first optical structures 210 may be a value dependent on the frequency of the electromagnetic waves incident on the first optical structures 210. For example, the first optical structures 210 may comprise a material with a real part of the permittivity of the dielectric constant for the infrared or visible light. For example, the first optical structures 210 may include at least one selected from silicon dioxide (SiO2) and titanium dioxide (TiO2).

제1 광 구조체들(210)은 제3 방향(D3)으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 광 구조체들(210)은 제3 방향(D3)을 따라 서로 일정한 간격으로 이격될 수 있다. The first optical structures 210 may be arranged in a third direction D3. For example, the first optical structures 210 may be spaced apart from one another along the third direction D3.

제2 광 구조체들(310)은 제1 광 구조체들(210) 사이에 제공될 수 있다. 제2 광 구조체들(310)은, 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제2 광 구조체들(310)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 사각 막대 형상으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. The second optical structures 310 may be provided between the first optical structures 210. The second optical structures 310 may extend in a first direction D1. The second optical structures 310 are shown in a rectangular bar shape extending in a first direction D1, but this is exemplary.

제2 광 구조체들(310)의 각각의 제2 두께(t2) 및 제2 폭(w2)은 적외선 영역의 파장과 같거나 그보다 짧을 수 있다. 제2 두께(t2)는 제1 두께(t1)보다 작을 수 있다. 제2 광 구조체들(310)의 상면은 제1 광 구조체들(210)의 상면보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 제2 광 구조체들(310)은 제1 광 구조체들(210)의 하부와 수평적으로 중첩될 수 있다. 제2 광 구조체들(310)은 제1 광 구조체들(210)의 상부의 양 측면들을 노출할 수 있다. 다만, 상기 제2 두께(t2)는 예시적으로 도시된 것이다. 제2 두께(t2)는 필요에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 제2 두께(t2)는 제1 두께(t1)와 실질적으로 동일할 수 있다. The second thickness t2 and the second width w2 of each of the second optical structures 310 may be equal to or shorter than the wavelength of the infrared region. The second thickness t2 may be less than the first thickness t1. The top surfaces of the second optical structures 310 may be located at a lower level than the top surface of the first optical structures 210. The second optical structures 310 may be horizontally overlapped with the bottom of the first optical structures 210. The second optical structures 310 may expose both sides of the top of the first optical structures 210. However, the second thickness t2 is illustratively shown. The second thickness t2 can be adjusted as needed. For example, the second thickness t2 may be substantially the same as the first thickness t1.

제2 광 구조체들(310)은, 상기 제2 광 구조체들(310)에 입사하는 전자기파에 대해 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 광 구조체들(310)의 유전율의 실수부는 상기 제2 광 구조체들(310)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 제2 광 구조체들(310)은 적외선 영역의 진동수 또는 가시광선 영역의 진동수에 대해 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 광 구조체들(310)은 금속(예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt) 등) 및 투명전극 물질(예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO), 알루미늄 도핑된 산화아연(Al-doped ZnO, AZO) 등) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. The second optical structures 310 may include a material having a negative real part of the dielectric constant with respect to electromagnetic waves incident on the second optical structures 310. The real part of the dielectric constant of the second optical structures 310 may be a value depending on the frequency of the electromagnetic waves incident on the second optical structures 310. For example, the second optical structures 310 may include materials wherein the real part of the dielectric constant is negative for the frequency of the infrared region or the frequency of the visible light region. For example, the second optical structures 310 may be formed of a metal (e.g., silver (Ag), aluminum (Al), gold (Au), platinum For example, indium-tin-oxide (ITO), aluminum-doped ZnO (AZO), and the like).

제2 광 구조체들(310)은 제3 방향(D3)을 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 광 구조체들(210)은 제3 방향(D3)을 따라 서로 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 제2 광 구조체들(310)은 제1 광 구조체들(210) 사이의 기판(100)의 상면(102)을 덮을 수 있다. The second optical structures 310 may be arranged along the third direction D3. For example, the first optical structures 210 may be spaced apart from one another along the third direction D3. The second optical structures 310 may cover the top surface 102 of the substrate 100 between the first optical structures 210.

제3 광 구조체들(320)은 제1 광 구조체들(210) 상에 각각 제공될 수 있다. 제3 광 구조체들(320)은, 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있다. 제3 광 구조체들(320)은 제1 방향(D1)으로 연장되는 사각 막대 형상으로 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. The third optical structures 320 may be provided on the first optical structures 210, respectively. The third optical structures 320 may extend in a first direction D1. The third optical structures 320 are shown in a rectangular bar shape extending in a first direction D1, but this is exemplary.

제3 광 구조체들(320)의 각각의 제3 두께(t3) 및 제3 폭(w3)은 적외선 영역의 파장과 같거나 그보다 짧을 수 있다. 제3 두께(t3)는 제1 두께(t1)보다 작을 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 제3 두께(t3)는 제2 두께(t2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 두께(t3)는 필요에 따라 조절될 수 있다. The third thickness t3 and the third width w3 of each of the third optical structures 320 may be equal to or shorter than the wavelength of the infrared region. The third thickness t3 may be less than the first thickness t1. In the exemplary embodiments, the third thickness t3 may be substantially the same as the second thickness t2. The third thickness t3 can be adjusted as needed.

제3 광 구조체들(320)은, 상기 제3 광 구조체들(320)에 입사하는 전자기파에 대해 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함할 수 있다. 상기 제3 광 구조체들(320)의 유전율의 실수부는 상기 제3 광 구조체들(320)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 제3 광 구조체들(320)은 적외선 영역의 진동수 또는 가시광선 영역의 진동수에 대해 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 광 구조체들(320)은 금속(예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt) 등) 및 투명전극 물질(예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO), 알루미늄 도핑된 산화아연(Al-doped ZnO, AZO) 등) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. The third optical structures 320 may include a material having a negative real part of the dielectric constant with respect to electromagnetic waves incident on the third optical structures 320. The real part of the dielectric constant of the third optical structures 320 may be a value dependent on the frequency of the electromagnetic waves incident on the third optical structures 320. For example, the third optical structures 320 may include materials wherein the real part of the dielectric constant is negative for the frequency of the infrared region or the frequency of the visible light region. For example, the third optical structures 320 may be formed of a metal (e.g., silver (Ag), aluminum (Al), gold (Au), platinum For example, indium-tin-oxide (ITO), aluminum-doped ZnO (AZO), and the like).

제3 광 구조체들(320)은 제3 방향(D3)을 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 제3 광 구조체들(320)은 제3 방향(D3)을 따라 서로 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 제3 광 구조체들(320)은 제1 광 구조체들(210)의 상면들을 각각 덮을 수 있다. 제3 광 구조체들(320)은 제2 광 구조체들(310)로부터 이격될 수 있다. The third optical structures 320 may be arranged along the third direction D3. For example, the third optical structures 320 may be spaced apart from one another along the third direction D3. The third optical structures 320 may cover the top surfaces of the first optical structures 210, respectively. The third optical structures 320 may be spaced from the second optical structures 310.

상기 제1 광 구조체(210)는 광 커패시터로 작동할 수 있다. 이때, 제1 폭(w1)이 클수록, 그리고 제1 두께(t1)가 작을수록, 광 커패시턴스가 클 수 있다. 상기 제2 및 제3 광 구조체들(310, 320)의 각각은 광 인덕터와 광 저항이 병렬 연결된 하나의 소자로 작동할 수 있다. 이때, 제2 및 제3 광 구조체들(310, 320)의 각각의 폭(제2 폭(w2) 및 제3 폭(w3))이 작을수록, 그리고 제2 및 제3 광 구조체들(310, 320)의 각각의 두께(제2 두께(t2) 및 제3 두께(t3))가 클수록, 광 인덕턴스가 클 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 제1 내지 제3 광 구조체들(210, 310, 320)의 각각의 두께 및 폭을 조절하여, 요구되는 영역의 파장을 갖는 전자기파를 차단하거나 통과시키는 메타트로닉 회로 구조체가 제공될 수 있다. The first optical structure 210 may operate as an optical capacitor. At this time, the larger the first width w1 and the smaller the first thickness t1, the larger the optical capacitance. Each of the second and third optical structures 310 and 320 may operate as a single device in which a photoinductor and a photo-resistor are connected in parallel. At this time, the smaller the widths (the second width w2 and the third width w3) of the second and third optical structures 310 and 320 and the smaller the widths of the second and third optical structures 310 and 320, (The second thickness t2 and the third thickness t3) of the light guide plate 320 is larger, the optical inductance may be larger. In exemplary embodiments, a metatronic circuit structure is provided that adjusts the thickness and width of each of the first through third optical structures 210, 310, and 320 to block or pass electromagnetic waves having wavelengths in the required region Can be provided.

일반적으로, 메타트로닉 회로 구조체는 2차원 상에서 배열된 광 구조체들로 형성되어, 집적도를 높이는 것에 한계가 있었다. 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체(10)는 3차원적으로 배열된 제1 내지 제3 광 구조체들(210, 310, 320)로 형성되어, 상기 메타트로닉 회로 구조체(10)의 집적도를 최대화할 수 있다. Generally, the metatronic circuit structure is formed of two-dimensional arranged optical structures, which has limitations in increasing the degree of integration. The metatronic circuit structure 10 according to exemplary embodiments of the present invention is formed of three-dimensionally arranged first to third optical structures 210, 310, and 320, and the metatronic circuit structure 10 ) Can be maximized.

도 3는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 작동예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 4는 도 3의 메타트로닉 회로 구조체를 통과한 전자기파에 대한 시뮬레이션 결과 그래프이다.3 is a conceptual diagram for explaining an operation example of a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention. 4 is a graph of simulation results for electromagnetic waves passing through the metatronic circuit structure of FIG.

도 3을 참조하면, 메타트로닉 회로 구조체(11)에 전자기파(1)가 입사할 수 있다. 상기 메타트로닉 회로 구조체(11)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 메타트로닉 회로 구조체(10)의 일부일 수 있다. 예를 들어, 전자기파(1)는 적외선 또는 가시광선일 수 있다. 전자기파(1)는 제2 방향(D2)에 반대되는 방향을 따라 기판(100)의 상면(102)으로 진행할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 전자기파(1)의 전기장은 제3 방향(D3)을 따라 진동할 수 있다. 제1 및 제3 광 구조체들(210, 320)은 기판(100)의 상면(102)으로 진행하는 전자기파에 대해 서로 병렬 연결될 수 있고, 제1 및 제2 광 구조체들(210, 310)은 제3 방향(D3)을 따라 진동하는 전기장에 대해 서로 직렬 연결될 수 있다. Referring to FIG. 3, the electromagnetic wave 1 may be incident on the metatronic circuit structure 11. The metatronic circuit structure 11 may be part of the metatronic circuit structure 10 described with reference to Figs. For example, the electromagnetic wave 1 may be an infrared ray or a visible ray. The electromagnetic wave 1 may travel to the upper surface 102 of the substrate 100 along the direction opposite to the second direction D2. In the exemplary embodiments, the electric field of the electromagnetic wave 1 may oscillate along the third direction D3. The first and third optical structures 210 and 320 may be connected to each other in parallel with respect to electromagnetic waves traveling to the top surface 102 of the substrate 100. The first and second optical structures 210 and 310 Can be connected in series with one another for an electric field oscillating along three directions (D3).

다른 예시적인 실시예들에서, 전자기파(1)의 전기장은 제1 방향(D1)을 따라 진동할 수 있다. 제1 및 제2 광 구조체들(210, 310)은 제1 방향(D1)을 따라 진동하는 전기장에 대해 서로 병렬 연결될 수 있다. In other exemplary embodiments, the electric field of the electromagnetic wave 1 may oscillate along the first direction D1. The first and second optical structures 210 and 310 may be connected in parallel to one another for an electric field oscillating along the first direction D1.

도 4를 참조하면, 메타트로닉 회로 구조체(11)에 대한 전자기파(1)의 투과율을 확인할 수 있다. 전자기파(1)의 투과율은 전자기파(1)의 파장에 따라 달라짐을 알 수 있다. 구체적으로, 메타트로닉 회로 구조체(11)는 약 1000 나노미터(nm) 내지 약 3000 나노미터(nm)의 파장을 갖는 전자기파(근적외선)에 대해 LC 공진 회로 특성(대역 차단 필터 특성)을 보였다. Referring to FIG. 4, the transmittance of the electromagnetic wave 1 to the metatronic circuit structure 11 can be confirmed. It can be seen that the transmittance of the electromagnetic wave 1 varies with the wavelength of the electromagnetic wave 1. Specifically, the metatronic circuit structure 11 exhibited LC resonant circuit characteristics (band-stop filter characteristics) for electromagnetic waves (near-infrared rays) having a wavelength of about 1000 nanometers (nm) to about 3000 nanometers (nm).

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention. 6 and 7 are cross-sectional views illustrating a method of fabricating a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention.

도 5 및 도 6을 참조하면, 기판(100)이 제공될 수 있다. 기판(100)은, 예를 들어, 실리콘(Si), 실리콘 다이옥사이드(SiO2), 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다. 5 and 6, a substrate 100 may be provided. The substrate 100 may include, for example, silicon (Si), silicon dioxide (SiO2), or combinations thereof.

기판(100) 상에 예비 제1 광 구조체 막(20)이 형성될 수 있다.(S10) 예비 제1 광 구조체 막(20)은 유전율(permittivity)의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 예비 제1 광 구조체 막(20)의 유전율의 실수부는 예비 제1 광 구조체 막(20)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 예비 제1 광 구조체 막(20)은 적외선 영역의 진동수 또는 가시광선 영역의 진동수에 대해 그 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예비 제1 광 구조체 막(20)은 실리콘다이옥사이드(SiO2) 및 티타늄다이옥사이드(TiO2) 및 또는 이들의 결합을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 예비 제1 광 구조체 막(20)은 증착 공정을 통해 형성될 수 있다.The preliminary first optical structure film 20 may be formed on the substrate 100. (S10) The preliminary first optical structure film 20 may include a material whose real number of permittivity is positive. The real part of the dielectric constant of the preliminary first optical structure film 20 may be a value depending on the frequency of the electromagnetic wave incident on the preliminary first optical structure film 20. [ For example, the preliminary first optical structure film 20 may comprise a material having a positive real part of its dielectric constant with respect to the frequency of the infrared region or the frequency of the visible light region. For example, the preliminary first optical structure film 20 may comprise silicon dioxide (SiO2) and titanium dioxide (TiO2) and / or combinations thereof. In exemplary embodiments, the preliminary first optical structural film 20 may be formed through a deposition process.

예비 제1 광 구조체 막(20) 상에 마스크 패턴들(30)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 마스크 패턴들(30)은 포토레지스트를 포함할 수 있다.Mask patterns 30 may be provided on the preliminary first optical structure film 20. For example, the mask patterns 30 may comprise a photoresist.

도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 예비 제1 광 구조체 막(20)이 패터닝되어, 제1 광 구조체들(210)이 형성될 수 있다.(S20) 예비 제1 광 구조체 막(20)을 패터닝하는 것은 도 7을 참조하여 설명된 마스크 패턴들(30)을 식각 마스크로 이용한 식각 공정을 포함할 수 있다. 상기 식각 공정 후 마스크 패턴들(30)은 제거될 수 있다.5 and 7, the preliminary first optical structure film 20 may be patterned to form the first optical structures 210. (S20) The preliminary first optical structure film 20 The patterning may include an etching process using the mask patterns 30 described with reference to FIG. 7 as an etching mask. After the etching process, the mask patterns 30 may be removed.

도 5 및 도 2를 참조하면, 기판(100) 및 제1 광 구조체(210) 상에 각각 제2 광 구조체(310) 및 제3 광 구조체(320)가 형성될 수 있다.(S30) 상기 제2 및 제3 광 구조체들(310, 320)을 형성하는 것은 증착 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 공정은 전자빔 증착 공정(E-beam evaporation)을 포함할 수 있다. 5 and 2, the second optical structure 310 and the third optical structure 320 may be formed on the substrate 100 and the first optical structure 210, respectively (S30) 2 and third optical structures 310 and 320 may comprise a deposition process. For example, the deposition process may include an E-beam evaporation process.

본 발명의 개념에 따르면, 간단한 공정을 통해 메타트로닉 회로 구조체를 형성할 수 있다. According to the concept of the present invention, a metatronic circuit structure can be formed through a simple process.

도 8은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 도 8을 참조하여 설명되는 예시적인 실시예는 예비 제1 광 구조체 막(20)을 패터닝하는 방법을 제외하면, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명된 예시적인 실시예와 실질적으로 동일할 수 있다. 8 is a cross-sectional view illustrating a method of fabricating a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 6 and 7 may not be described. The exemplary embodiment described with reference to Fig. 8 can be substantially the same as the exemplary embodiment described with reference to Figs. 6 and 7, except for the method of patterning the preliminary first optical structure film 20 .

도 8을 참조하면, 도 6을 참조하여 설명된 예비 제1 광 구조체 막(20)이 패터닝되어, 제1 광 구조체들(210)이 형성될 수 있다. 도 7을 참조하여 설명된 것과 달리, 예비 제1 광 구조체 막(20)을 패터닝하는 것은 나노임프린팅(nano imprinting) 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예비 제1 광 구조체 막(20)은 스탬프(40)에 의해 압착되어, 제1 광 구조체들(210)을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 8, the preliminary first optical structure film 20 described with reference to FIG. 6 may be patterned to form the first optical structures 210. Unlike that described with reference to FIG. 7, patterning the preliminary first optical structure film 20 may include a nano imprinting process. For example, the preliminary first optical structure film 20 may be squeezed by the stamp 40 to form the first optical structures 210.

도 5 및 도 2를 다시 참조하면, 기판(100) 및 제1 광 구조체(210) 상에 각각 제2 및 제3 광 구조체들(310, 320)이 증착될 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 공정은 전자빔 증착 공정(E-beam evaporation)을 포함할 수 있다. Referring again to FIGS. 5 and 2, second and third optical structures 310 and 320 may be deposited on the substrate 100 and the first optical structure 210, respectively. For example, the deposition process may include an E-beam evaporation process.

본 발명의 개념에 따르면, 간단한 공정을 통해 메타트로닉 회로 구조체를 형성할 수 있다. According to the concept of the present invention, a metatronic circuit structure can be formed through a simple process.

도 9는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 9 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of FIG. 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 1 and 2 may not be described.

도 9를 참조하면, 기판(100), 기판(100) 상의 제1 광 구조체들(210), 및 제1 광 구조체들(210) 상의 제3 광 구조체들(320)을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(12)가 제공될 수 있다. 기판(100), 제1 광 구조체들(210), 및 제3 광 구조체들(320)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일할 수 있다. 9, there is shown a lithographic apparatus including a substrate 100, a first optical structures 210 on a substrate 100, and a third optical structures 320 on the first optical structures 210, (12) may be provided. The substrate 100, the first optical structures 210, and the third optical structures 320 may be substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 and 2.

상기 제1 광 구조체들(210) 사이에 연결막들(212)이 제공될 수 있다. 연결막들(212)은 상기 제1 광 구조체들(210)의 하부에 수평적으로 중첩될 수 있다. 제1 광 구조체들(210) 및 연결막들(212)은 서로 연결된 단일 구조체일 수 있다. 즉, 제1 광 구조체들(210)과 연결막들(212)은 경계면 없이 서로 접할 수 있다. Connection membranes 212 may be provided between the first optical structures 210. The connection films 212 may be horizontally overlapped with the lower portion of the first optical structures 210. The first optical structures 210 and the connecting films 212 may be a single structure interconnected. That is, the first optical structures 210 and the connection films 212 may contact with each other without an interface.

연결막(212)은, 상기 연결막(212)에 입사하는 전자기파에 대해 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 상기 연결막(212)의 유전율의 실수부는 상기 연결막(212)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 연결막(212)은 적외선 또는 가시광선에 대해 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결막(212)은 실리콘다이옥사이드(SiO2) 및 티타늄다이옥사이드(TiO2) 중에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The connection membrane 212 may comprise a material having a positive real part of the permittivity with respect to the electromagnetic wave incident on the connection membrane 212. The real part of the dielectric constant of the connection membrane 212 may be a value dependent on the frequency of the electromagnetic wave incident on the connection membrane 212. For example, the connecting membrane 212 may comprise a material having a positive real part of the dielectric constant for infrared or visible light. For example, the connection membrane 212 may comprise at least one selected from silicon dioxide (SiO2) and titanium dioxide (TiO2).

제2 광 구조체들(310)은 기판(100)의 상면(102) 상이 아닌 연결막들(212) 상에 제공되는 점을 제외하면, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 제2 광 구조체들(310)과 실질적으로 동일할 수 있다. 1 and 2, except that the second optical structures 310 are provided on the connecting films 212 rather than on the top surface 102 of the substrate 100. The second optical structures 310, (310). ≪ / RTI >

도 10은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 8을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Fig. 8 may not be described.

도 10을 참조하면, 도 6을 참조하여 설명된 예비 제1 광 구조체 막(20)이 나노 임프린팅되어, 제1 광 구조체들(210)이 형성될 수 있다. 도 8을 참조하여 설명된 것과 달리, 제1 광 구조체들(210) 사이에 예비 제1 광 구조체 막(20)의 일부가 남아, 연결막(212)이 형성될 수 있다. 연결막(212)은 제1 광 구조체들(210)과 단일 구조체를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 10, the preliminary first optical structure film 20 described with reference to FIG. 6 may be nanoimprinted to form the first optical structures 210. 8, a portion of the preliminary first optical structural film 20 remains between the first optical structures 210, and a connection film 212 may be formed. The connection membrane 212 may form a single structure with the first optical structures 210.

이후, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결막(212)들 상에 제2 광 구조체들(310)이 각각 형성되고, 제1 광 구조체들(210) 상에 제3 광 구조체들(320)이 각각 형성될 수 있다. 제1 및 제3 광 구조체들(210, 320)을 형성하는 것은 증착 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증착 공정은 전자빔 증착 공정(E-beam evaporation)을 포함할 수 있다. 9, second optical structures 310 are formed on the connection films 212 and third optical structures 320 are formed on the first optical structures 210 Respectively. Forming the first and third optical structures 210, 320 may include a deposition process. For example, the deposition process may include an E-beam evaporation process.

본 발명의 개념에 따르면, 간단한 공정을 통해 메타트로닉 회로 구조체를 형성할 수 있다. According to the concept of the present invention, a metatronic circuit structure can be formed through a simple process.

도 11은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 도 11을 참조하여 설명되는 예시적인 실시예는, 제1 및 제3 광 구조체들(210, 320)의 폭에 대한 내용을 제외하면, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 예시적인 실시예와 실질적으로 동일할 수 있다. Figure 11 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of Figure 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 1 and 2 may not be described. The exemplary embodiment described with reference to FIG. 11 is similar to the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2, except for the widths of the first and third optical structures 210 and 320 May be substantially the same.

도 11을 참조하면, 서로 다른 제1 폭들(w1)을 갖는 제1 광 구조체들(210)을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(13)가 제공될 수 있다. 제1 광 구조체들(210)의 제1 두께들(t1)이 서로 동일한 경우, 제1 광 구조체(210)의 제1 폭(w1)이 클수록, 제1 광 구조체(210)의 광 커패시턴스는 커질 수 있다. 따라서, 제1 광 구조체들(210)의 각각이 요구되는 광 커패시턴스를 가지도록, 제1 폭들(w1)이 각각 조절될 수 있다. 예를 들어, 도시된 세 개의 제1 광 구조체들(210) 중 중간에 배치된 제1 광 구조체(210)의 광 커패시턴스가 가장 크고, 왼쪽에 배치된 제1 광 구조체(210)의 광 커패시턴스가 가장 작을 수 있다.Referring to FIG. 11, a metatronic circuit structure 13 including first optical structures 210 having different first widths w1 may be provided. When the first thicknesses t1 of the first optical structures 210 are equal to each other, the larger the first width w1 of the first optical structure 210, the larger the optical capacitance of the first optical structure 210 . Thus, the first widths w1 can each be adjusted such that each of the first optical structures 210 has the required optical capacitance. For example, the optical capacitance of the first optical structure 210 arranged in the middle among the three first optical structures 210 shown in the drawing is the largest, and the optical capacitance of the first optical structure 210 arranged on the left is the largest It can be the smallest.

제3 광 구조체들(320)의 제3 폭들(w3)은 서로 다를 수 있다. 제3 광 구조체들(320)의 제3 두께(t3)가 동일한 경우, 제3 광 구조체(320)의 제3 폭(w3)이 클수록 제3 구조체(320)의 광 인덕턴스는 작아질 수 있다. 따라서, 제3 광 구조체들(320)의 각각이 요구되는 광 인덕턴스를 가지도록, 제3 폭들(w3)이 각각 조절될 수 있다. 예를 들어, 도시된 세 개의 제3 광 구조체들(320) 중 중간에 배치된 제3 광 구조체(320)의 광 인덕턴스가 가장 작고, 왼쪽에 배치된 제3 광 구조체(320)의 광 인덕턴스가 가장 클 수 있다.The third widths w3 of the third optical structures 320 may be different. If the third thickness t3 of the third optical structures 320 is the same, the larger the third width w3 of the third optical structure 320, the smaller the optical inductance of the third structure 320 can be. Thus, the third widths w3 can each be adjusted such that each of the third optical structures 320 has a desired optical inductance. For example, the optical inductance of the third optical structure 320 disposed midway among the three third optical structures 320 shown is the smallest, and the optical inductance of the third optical structure 320 disposed on the left side is It can be the largest.

본 발명의 개념에 따른 메타트로닉 회로 구조체(13)는 제1 광 구조체들(210) 및 제3 광 구조체들(320)의 각각의 폭이 조절되어, 요구하는 광 커패시턴스 및 광 인덕턴스를 얻을 수 있다. 제어할 수 있다. The metatronic circuit structure 13 according to the concept of the present invention can adjust the width of each of the first optical structures 210 and the third optical structures 320 to obtain the required optical capacitance and optical inductance . Can be controlled.

도 12는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 도 12를 참조하여 설명되는 예시적인 실시예는, 제1 및 제3 광 구조체들(210, 320)의 두께에 대한 내용을 제외하면, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 예시적인 실시예와 실질적으로 동일할 수 있다. 12 is a cross-sectional view corresponding to section I-I 'of FIG. 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 1 and 2 may not be described. Except for the thicknesses of the first and third optical structures 210 and 320, the exemplary embodiment described with reference to FIG. 12 is similar to the exemplary embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 May be substantially the same.

도 12를 참조하면, 서로 다른 제1 두께들(t1)을 갖는 제1 광 구조체들(210)을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(14)가 제공될 수 있다. 제1 광 구조체들(210)의 제1 폭들(w1)이 동일한 경우, 제1 광 구조체(210)의 제1 두께(t1)가 클수록 제1 광 구조체(210)의 광 커패시턴스는 작을 수 있다. 즉, 제1 광 구조체들(210)의 각각이 요구되는 광 커패시턴스를 가지도록, 제1 두께들(t1)이 각각 조절될 수 있다. 예를 들어, 도시된 세 개의 제1 광 구조체들(210) 중 가장 왼쪽에 배치된 제1 광 구조체(210)의 광 커패시턴스가 가장 작고, 가장 오른쪽에 배치된 제1 광 구조체(210)의 광 커패시턴스가 가장 클 수 있다.Referring to FIG. 12, a metatronic circuit structure 14 including first optical structures 210 having different first thicknesses t1 may be provided. If the first widths w1 of the first optical structures 210 are the same, the larger the first thickness t1 of the first optical structure 210, the smaller the optical capacitance of the first optical structure 210 may be. That is, the first thicknesses t1 may each be adjusted so that each of the first optical structures 210 has a required optical capacitance. For example, the optical capacitance of the leftmost first optical structure 210 among the three first optical structures 210 shown in the drawing is the smallest, and the optical power of the first optical structure 210 Capacitance can be greatest.

본 발명의 개념에 따른 메타트로닉 회로 구조체(14)는 서로 다른 제1 두께들(t1)을 갖는 제1 광 구조체들(210)을 포함하여, 제1 광 구조체들(210)은 요구되는 광 커패시턴스를 가질 수 있다. The metatronic circuit structure 14 according to the inventive concept includes first optical structures 210 having different first thicknesses tl such that the first optical structures 210 have a desired optical capacitance Lt; / RTI >

도 13은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 도 13을 참조하여 설명되는 예시적인 실시예는, 제1 광 구조체(210) 대신 제공되는 제4 광 구조체들(220)를 제외하면, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 예시적인 실시예와 실질적으로 동일할 수 있다. Figure 13 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of Figure 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 1 and 2 may not be described. Exemplary embodiments described with reference to FIG. 13 are similar to the exemplary embodiments described with reference to FIGS. 1 and 2, except for the fourth optical structures 220 provided instead of the first optical structure 210 May be substantially the same.

도 13을 참조하면, 제4 광 구조체들(220)을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(15)가 제공될 수 있다. 제4 광 구조체들(220)의 각각은 유전율이 변할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 광 구조체들(220)은 상변화 물질(예를 들어, 바나듐다이옥사이드(VO2) 또는 저마늄안티모니텔루라이드(GeSbTe))을 포함 할 수 있다. 상기 상변화 물질의 유전율은 상에 따라 변할 수 있다. 제4 광 구조체들(220)의 유전율의 실수부가 양수가 되도록 상기 상변화 물질의 상이 제어될 경우, 제4 광 구조체들(220)은 광 커패시터의 기능을 가질 수 있다. 제4 광 구조체들(220)의 유전율의 실수부가 음수가 되도록 상기 상변화 물질의 상이 제어될 경우, 제4 광 구조체들(220)은 광 인덕터의 기능을 가질 수 있다. Referring to FIG. 13, a metatronic circuit structure 15 including fourth optical structures 220 may be provided. Each of the fourth optical structures 220 may include a material whose permittivity may vary. For example, the fourth optical structures 220 may include a phase change material (e.g., vanadium dioxide (VO2) or germanium antimonide telluride (GeSbTe)). The permittivity of the phase change material may vary depending on the phase. When the phase of the phase change material is controlled such that the real part of the dielectric constant of the fourth optical structures 220 is positive, the fourth optical structures 220 may have the function of an optical capacitor. When the phase of the phase change material is controlled so that the real part of the dielectric constant of the fourth optical structures 220 is negative, the fourth optical structures 220 may have the function of a photoconductor.

본 발명의 개념에 따르면, 제4 광 구조체들(220)의 유전율을 제어하여, 메타트로닉 회로 구조체(15)에 광 인덕터 또는 광 커패시터를 제공할 수 있다.According to the concept of the present invention, the permittivity of the fourth optical structures 220 can be controlled to provide the optical inductor or optical capacitor to the metatronic circuit structure 15. [

도 14는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 도 1의 I-I'단면에 대응하는 단면도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. Figure 14 is a cross-sectional view corresponding to line I-I 'of Figure 1 of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 1 and 2 may not be described.

도 14를 참조하면, 기판(100) 및 상기 기판(100)의 제1 광 구조체들(210)를 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(16)가 제공될 수 있다. 상기 기판(100) 및 제1 광 구조체들(210)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 기판(100) 및 제1 광 구조체들(210)과 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 14, a metatronic circuit structure 16 including a substrate 100 and first optical structures 210 of the substrate 100 may be provided. The substrate 100 and the first optical structures 210 may be substantially the same as the substrate 100 and the first optical structures 210 described with reference to FIGS.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 달리, 제2 및 제3 광 구조체들(310, 320) 대신 제5 광 구조체들(330)이 제공될 수 있다. 제5 광 구조체들(330)의 각각은 차례로 적층된 제1 막(332), 제2 막(334), 및 제3 막(336)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 상기 제1 및 제3 막들(332, 336)은 유전율의 실수부가 음수인 막들이고, 상기 제2 막(334)은 유전율의 실수부가 양수인 막일 수 있다. 따라서, 제1 및 제3 막들(332, 336)은 광 인덕터의 기능을 가질 수 있고, 제2 막(334)은 광 커패시터의 기능을 가질 수 있다. 1 and 2, the fifth optical structures 330 may be provided instead of the second and third optical structures 310 and 320. Each of the fifth optical structures 330 may include a first film 332, a second film 334, and a third film 336 stacked in sequence. In the exemplary embodiments, the first and third films 332 and 336 are films whose real part of the dielectric constant is negative, and the second film 334 may be a film whose real part of dielectric constant is positive. Thus, the first and third films 332 and 336 may have the function of a photoconductor and the second film 334 may have the function of a photocapacitor.

본 발명의 개념에 따른 제1 내지 제3 막들(332, 334, 336)의 두께들(t1, t2, t3)이 제어되어, 제5 광 구조체들(330)의 광 인덕턴스 및 광 커패시턴스를 조절할 수 있다. 결과적으로, 메타트로닉 회로 구조체(16)의 광 커패시턴스들 및 광 인덕턴스들이 제어될 수 있다. The thicknesses t1, t2 and t3 of the first to third films 332, 334 and 336 according to the inventive concept are controlled to adjust the optical inductance and optical capacitance of the fifth optical structures 330 have. As a result, the optical capacitances and optical inductances of the metatronic circuit structure 16 can be controlled.

도 15는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체의 단면도이다. 설명의 간결함을 위하여, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 15 is a cross-sectional view of a metatronic circuit structure in accordance with exemplary embodiments of the present invention. For brevity of description, substantially the same contents as those described with reference to Figs. 1 and 2 may not be described.

도 15를 참조하면, 기판(100) 및 상기 기판(100)의 제6 광 구조체들(230)을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체(17)가 제공될 수 있다. 상기 기판(100)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 기판(100)과 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 15, a metatronic circuit structure 17 including a substrate 100 and sixth optical structures 230 of the substrate 100 may be provided. The substrate 100 may be substantially the same as the substrate 100 described with reference to FIGS.

제6 광 구조체들(230)은 제2 방향(D2)을 따라 테이퍼질 수 있다. 제6 광 구조체들(230)의 각각은 경사진 한 쌍의 측면들을 가질 수 있다. 제6 광 구조체들(230)은, 제6 광 구조체들(230)에 입사하는 전자기파에 대해 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 상기 제6 광 구조체들(230)의 유전율의 실수부는 상기 제6 광 구조체들(230)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 제6 광 구조체들(230)은 적외선 영역의 진동수 또는 가시광선 영역의 진동수에 대해 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제6 광 구조체들(230)은 실리콘다이옥사이드(SiO2) 및 티타늄다이옥사이드(TiO2) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. The sixth optical structures 230 may be tapered along the second direction D2. Each of the sixth optical structures 230 may have a pair of inclined sides. The sixth optical structures 230 may comprise a material whose real number of dielectric constants is positive for the electromagnetic waves incident on the sixth optical structures 230. The real part of the dielectric constant of the sixth optical structures 230 may be a value dependent on the frequency of the electromagnetic waves incident on the sixth optical structures 230. For example, the sixth optical structures 230 may comprise a material whose real number of dielectric constants is positive for the frequency of the infrared region or the frequency of the visible light region. For example, the sixth optical structures 230 may include at least one selected from silicon dioxide (SiO2) and titanium dioxide (TiO2).

제6 광 구조체들(230)의 각각의 한 쌍의 측면들 상에 제7 광 구조체(340) 및 제8 광 구조체(350)가 각각 제공될 수 있다. 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)은 기판(100)의 상면(102) 상으로 연장되어, 상기 상면(102)을 덮을 수 있다. 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)은 제6 광 구조체들(230)의 최상부에 인접한 영역에서 서로 이격되어, 제6 광 구조체들(230)의 최상부를 노출할 수 있다. A seventh optical structure 340 and an eighth optical structure 350 may be provided on each pair of sides of the sixth optical structures 230, respectively. The seventh and eighth optical structures 340 and 350 may extend over the top surface 102 of the substrate 100 to cover the top surface 102. The seventh and eighth optical structures 340 and 350 may be spaced apart from each other in the region adjacent to the top of the sixth optical structures 230 to expose the tops of the sixth optical structures 230.

제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)의 각각은, 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)에 입사하는 전자기파에 대해 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함할 수 있다. 상기 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)의 유전율의 실수부는 각각 상기 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)에 입사하는 전자기파의 진동수에 의존하는 값일 수 있다. 예를 들어, 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)의 각각은 적외선 영역의 진동수 또는 가시광선 영역의 진동수에 대해 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)의 각각은 금속(예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt) 등), 투명전극 물질(예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO), 알루미늄 도핑된 산화아연(Al-doped ZnO, AZO) 등), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다만, 제7 및 제8 광 구조체들(340, 350)은 서로 다른 유전율들을 가질 수 있다. Each of the seventh and eighth optical structures 340 and 350 may comprise a material wherein the real part of the dielectric constant for the electromagnetic wave incident on the seventh and eighth optical structures 340 and 350 is negative. The real part of the dielectric constant of the seventh and eighth optical structures 340 and 350 may be a value depending on the frequency of the electromagnetic waves incident on the seventh and eighth optical structures 340 and 350, respectively. For example, each of the seventh and eighth optical structures 340 and 350 may comprise a material whose real number of dielectric constants is negative for the frequency of the infrared region or the frequency of the visible light region. For example, each of the seventh and eighth optical structures 340 and 350 may include a metal (e.g., silver (Ag), aluminum (Al), gold (Au), platinum (E.g., Indium-Tin-Oxide (ITO), Al-doped ZnO (AZO), etc.), or a combination thereof. However, the seventh and eighth optical structures 340 and 350 may have different permittivities.

일반적으로, 메타트로닉 회로 구조체는 2차원 상에서 배열된 광 구조체들로 형성되어, 집적도를 높이는 것에 한계가 있었다. 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 메타트로닉 회로 구조체는 3차원적으로 배열된 제6 내지 제8 광 구조체들(230, 340, 350)로 형성되어, 상기 메타트로닉 회로 구조체의 집적도를 최대화할 수 있다. Generally, the metatronic circuit structure is formed of two-dimensional arranged optical structures, which has limitations in increasing the degree of integration. The metatronic circuit structure according to exemplary embodiments of the present invention may be formed of three-dimensionally arranged sixth to eighth optical structures 230, 340, and 350 to maximize the degree of integration of the metatronic circuit structure .

본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명의 기술적 사상은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다. The above description of embodiments of the technical idea of the present invention provides an example for explaining the technical idea of the present invention. Therefore, the technical spirit of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but various modifications and changes may be made by those skilled in the art within the technical scope of the present invention, It is clear that this is possible.

Claims (19)

기판;
상기 기판 상에서, 제1 방향으로 배열되는 제1 광 구조체들;
상기 제1 광 구조체들 사이에 각각 배치되는 제2 광 구조체들; 및
상기 제1 광 구조체들 상에 각각 제공되는 제3 광 구조체들을 포함하되,
상기 제2 및 제3 광 구조체들의 각각은 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함하되,
상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 두께는 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 갖고,
상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 폭은 상기 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 갖는 메타트로닉 회로 구조체.
Board;
First optical structures arranged on the substrate in a first direction;
Second optical structures disposed between the first optical structures, respectively; And
And third optical structures provided on the first optical structures, respectively,
Wherein each of the second and third optical structures includes a material whose real number of permittivity is negative,
The thickness of each of the first to third optical structures is equal to or less than the wavelength of the infrared region and has a value larger than 0,
Wherein the width of each of the first to third optical structures is less than or equal to the wavelength of the infrared region and has a value greater than zero.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 광 구조체들의 각각의 두께는 제1 광 구조체들의 각각의 두께보다 작은 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of each of the second optical structures is less than the thickness of each of the first optical structures.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 광 구조체들의 각각의 상면은 상기 제1 광 구조체들의 각각의 상면보다 낮은 준위에 배치되는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein an upper surface of each of the second optical structures is disposed at a lower level than an upper surface of each of the first optical structures.
제 1 항에 있어서,
제2 광 구조체들의 각각의 두께와 제3 광 구조체들의 각각의 두께는 서로 동일한 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
The thickness of each of the second optical structures and the thickness of each of the third optical structures being equal to each other.
제 1 항에 있어서,
제2 광 구조체들은 각각 서로 다른 폭들을 갖는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
The second optical structures each have different widths.
제 1 항에 있어서,
제2 광 구조체들은 각각 서로 다른 두께들을 갖는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
The second optical structures each have different thicknesses.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광 구조체들은 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein the first optical structures comprise a material whose real part is a positive dielectric constant.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 광 구조체들은 SiO2 및 TiO2 중 선택된 적어도 하나를 포함하는 메타트로닉 회로 구조체.
8. The method of claim 7,
Wherein the first optical structures comprise at least one selected from SiO2 and TiO2.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광 구조체들은 상변화 물질을 포함하되,
상기 제1 광 구조체들은 상기 상변화 물질의 상에 따라 변하는 유전율을 갖는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
The first optical structures including a phase change material,
Wherein the first optical structures have a permittivity that varies with the phase of the phase change material.
제 9 항에 있어서,
제1 광 구조체들은 VO2 또는 GeSbTe를 포함하는 메타트로닉 회로 구조체.
10. The method of claim 9,
The first optical structures include VO2 or GeSbTe.
제 1 항에 있어서,
제2 및 제3 광 구조체들은 은(Ag), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO), 및 알루미늄 도핑된 산화아연(Al-doped ZnO, AZO)에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
The second and third optical structures may be formed of a material selected from the group consisting of Ag, Al, Au, Pt, Indium-Tin-Oxide (ITO) Al-doped ZnO, AZO).
제 1 항에 있어서,
상기 제2 및 제3 광 구조체들의 각각은 차례로 적층된 제1 막, 제2 막, 및 제3 막을 포함하되,
상기 제1 및 제3 막들은 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함하고,
상기 제2 막은 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
Wherein each of the second and third optical structures includes a first film, a second film, and a third film sequentially stacked,
Wherein the first and third films comprise a material in which the real part of the dielectric constant is negative,
Wherein the second film comprises a material having a positive real part of dielectric constant.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 광 구조체들과 상기 기판의 상면 사이에 개재되는 연결막을 더 포함하되,
상기 연결막은 유전율의 실수부가 양수인 물질을 포함하고,
상기 제1 광 구조체들과 상기 연결막은 단일 구조체인 메타트로닉 회로 구조체.
The method according to claim 1,
Further comprising a coupling film interposed between the second optical structures and an upper surface of the substrate,
Wherein the connecting membrane comprises a material having a positive real part of permittivity,
Wherein the first optical structures and the connection film are a single structure.
제 13 항에 있어서,
상기 제1 광 구조체들과 상기 연결막은 동일한 물질을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체.
14. The method of claim 13,
Wherein the first optical structures and the connection film comprise the same material.
기판 상에 예비 광 구조체 막을 형성하는 것;
상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하여 제1 광 구조체들을 형성하는 것;
상기 제1 광 구조체들 사이에 제2 광 구조체들을 각각 형성하는 것; 및
상기 제1 광 구조체들 상에 제3 광 구조체들을 각각 형성하는 것을 포함하되,
상기 예비 광 구조체 막 및 상기 제1 광 구조체들은 유전율(permittivity)의 실수부가 양수인 물질을 포함하고,
상기 제2 광 구조체들 상기 제3 광 구조체들은 유전율의 실수부가 음수인 물질을 포함하며,
상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 두께는, 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 갖고,
상기 제1 내지 제3 광 구조체들의 각각의 폭은 상기 적외선 영역의 파장 이하이고 0보다 큰 값을 갖는 메타트로닉 회로 구조체 제조 방법.
Forming a preliminary light-structured film on a substrate;
Patterning the preliminary optical structure film to form first optical structures;
Forming second optical structures between the first optical structures, respectively; And
Forming third optical structures on the first optical structures, respectively,
Wherein the preliminary-light-structured film and the first optical structures include a material having a positive real number of permittivity,
The second optical structures and the third optical structures comprise a material wherein the real part of the dielectric constant is negative,
The thickness of each of the first to third optical structures is equal to or smaller than the wavelength of the infrared region and has a value larger than 0,
Wherein a width of each of the first to third optical structures is equal to or less than a wavelength of the infrared region and has a value larger than zero.
제 15 항에 있어서,
상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하는 것은, 상기 예비 광 구조체 막의 하부를 남기는 것을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the patterning of the preliminary-light-structure film comprises leaving a lower portion of the preliminary-light-structure film.
제 15 항에 있어서,
상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하는 것은, 상기 예비 광 구조체 막의 일부를 제거하여 상기 기판의 상면을 노출하는 것을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein patterning the preliminary optical structure film comprises removing a portion of the preliminary optical structure film to expose an upper surface of the substrate.
제 15 항에 있어서,
상기 예비 광 구조체 막을 패터닝하는 것은, 나노 임프린팅(nano imprinting) 공정을 수행하는 것에 의해 상기 예비 광 구조체 막의 일부를 제거하는 것을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체 제조 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein patterning the preliminary optical structure film comprises removing a portion of the preliminary optical structure film by performing a nano imprinting process.
제 15 항에 있어서,
상기 제2 광 구조체들을 형성하는 것 및 상기 제3 광 구조체들을 형성하는 것은 전자빔 증착 공정을 수행하는 것을 포함하는 메타트로닉 회로 구조체 제조 방법.


16. The method of claim 15,
Wherein forming the second optical structures and forming the third optical structures comprises performing an electron beam deposition process.


KR1020170114104A 2017-02-21 2017-09-06 Metatronic circuit structure and method for fabricating the same KR20180097116A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20170023124 2017-02-21
KR1020170023124 2017-02-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180097116A true KR20180097116A (en) 2018-08-30

Family

ID=63453514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170114104A KR20180097116A (en) 2017-02-21 2017-09-06 Metatronic circuit structure and method for fabricating the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180097116A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100283086A1 (en) Metal optical filter capable of photo lithography process and image sensor including the same
US9817250B2 (en) Optical modulator including nanostructure
WO2019126656A2 (en) On-chip polarization detection and polarimetric imaging
US8743018B2 (en) Metamaterial
EP1326132B1 (en) Photonic crystal device
WO2008144361A1 (en) Gradient index lens for microwave radiation
JP7499231B2 (en) A method for splitting an electromagnetic wave into multiple waves with different wavelengths
KR101542109B1 (en) Multi-Spectrum Filter And Method of Making The Same
US20130170018A1 (en) Switchable optical elements
US6791757B2 (en) Optical device for filtering and sensing
WO2012094410A2 (en) Metamaterial filter
KR20130001977A (en) Filter having the metamaterial structure and manufacturing method of the same
JP6226606B2 (en) Color filter array, solid-state imaging device, imaging device
US7277065B2 (en) Tunable photonic band gap structures for microwave signals
KR20100069681A (en) Plasmonic high-speed devices for enhancing the performance of microelectronic devices
KR20080005673A (en) Optical fiter with variable bandwidth and extinction ratio using the microring resonator
EP1286187A2 (en) Optical device for filtering and sensing
KR20180097116A (en) Metatronic circuit structure and method for fabricating the same
KR20140097957A (en) Optical device, solid-state imaging device and method of producing optical device
US11520104B2 (en) Robust conjugated-symmetric optical apparatus and design method thereof
KR20200060667A (en) Optical circuit device
CN100385266C (en) Two-dimensional pass band channel filter capable of tuning relative position
Sagadevan et al. The Design of Split Ring Resonator (Srr) Based Terahertz Bandpass Filter and Comparison of Various Types of Filters.
KR101891912B1 (en) Structural color filter and method of maunfacturing the structural color filter
DE102007047681A1 (en) Monolithic mirror for e.g. polarization-based filter, has middle layer including periodic structure made of base material, where structure has effective refractive index less than refractive index of base material