WO2019088344A1 - 광배선 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2019088344A1
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micropipette
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nanorod
nanowire
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제정호
김종국
김남호
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    • G02B6/1221—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials

Definitions

  • the present invention relates to an optical wiring and a manufacturing method thereof, and more particularly to an optical wiring including a nano rod and a nanowire.
  • High density optical integrated circuits based on the assembly of nanoscale optical components are new future technologies that can go beyond the limits of electronic integrated circuits.
  • a variety of nanoscale photonic elements have been developed for the implementation of high-density optical integrated circuits.
  • Developing a technology that interconnects these components is a key challenge that is fundamental to the realization of nanoscale photonic integration.
  • the most promising approach for connecting nanoscale components is to integrate a nanowire waveguide between two spaced apart components to signal the evanescent coupling.
  • a prism lens or the like is used to change the direction of the light, and then the contacts between the optical fibers are connected to each other (Han-Soon Lee et al., Optics Express 22 (10) 11778-11787 (2014)).
  • the light from the VCSEL must be aligned with the prism lens, and the light from the VCSEL must be aligned correctly with the optical fiber core.
  • the diameter of the core of the optical fiber is as small as about 10 ⁇ m, many defects occur due to the mechanical error occurring in alignment.
  • an active alignment method is used, but this requires a lot of time and cost, and still shows a significant defect rate. Further, such a device has a limitation in reducing the size because the prism device is essentially necessary.
  • Korean Patent No. 10-15583736 relates to an optical wiring method for directly growing a nanowire three-dimensionally at a desired position.
  • the nanowire is tilted while being directly connected to the nanowire between the respective contact points, there is a problem that light loss occurs.
  • the present invention relates to an optical wiring for connecting a first contact and a second contact requiring optical signal connection, the nano rod being formed on at least one of the first contact and the second contact; And a nanowire extending from the nanorod formed at the first contact or the first contact to transmit the optical signal toward the nanorod formed at the second contact or the second contact.
  • the nano-rod has a cylindrical shape.
  • the nano-rods have a truncated cone shape in which the outer peripheral surface of the nano-rods is narrowed toward either the upper side or the lower side.
  • the nano-rods have a truncated cone shape in which the outer peripheral surface of the nano-rods is narrowed toward the upper side.
  • the outer circumferential surface of the nano-rod has an angle of less than 35 degrees with respect to an axis of the nano-rod in the height direction.
  • the outer circumferential surface of the nano rod has an angle of less than or equal to 10 degrees with respect to the axis of the nano rod in the height direction.
  • the longitudinal axis of the nanowire is perpendicular to the surface of the first contact, the second contact or the nanorod.
  • the axis in the longitudinal direction of the nanowire and the axis perpendicular to the surface of the first contact, the second contact, or the nanorod that contacts the nanowire have an angle of less than 35 degrees (zero inclusive).
  • the nanorod comprises the steps of: a) filling a micropipette with a nanorod material solution; b) coaxially aligning the longitudinal axis of the micropipette with an axis perpendicular to the surface of the contact; c) forming a meniscus of the nanorod material solution; And d) evaporating the solvent of the nanorod material solution while lifting the micropipette in a direction perpendicular to the surface of the contact to manufacture the nanorod.
  • the nanowires comprise: a) filling a nanoparticle material solution into a micropipette; b) coaxially aligning the longitudinal axis of the micropipette with the first contact or with the longitudinal axis of the nanorod formed at the first contact; c) forming a meniscus of the nanowire material solution; d) evaporating the solvent of the nanowire material solution by lifting the micropipette to produce a nanowire; And e) contacting the micropipette to an upper portion of a nanorod disposed at a second contact or a second contact.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing an optical line in which a first contact and a second contact are three-dimensionally connected by a nanowire, the method comprising the steps of: a) filling a micropipette with a nano rod material solution; b) coaxially aligning the longitudinal axis of the micropipette with an axis perpendicular to the surface of the contact; c) forming a meniscus of the nanorod material solution; d) evaporating the solvent of the nanorod material solution by lifting the micropipette in a direction perpendicular to the surface of the contact point to manufacture a nanorod; e) filling the micropipette with a nanowire material solution; f) coaxial aligning the longitudinal axis of the micropipette with the first contact or with the longitudinal axis of the nanorod formed at the first contact; g) forming a meniscus of the nanowire material solution; h) evaporating the solvent of the nanowire material solution by
  • the step d) adjusts the lifting speed of the micropipette or controls the pressure applied to the micropipette so that the outer circumferential surface of the nano-rod has a truncated cone shape that is narrowed toward either the upper side or the lower side. do.
  • the optical wiring according to the present invention may have no or minimal light loss that may be caused by the contact, the nanorod, and / or the connection of the nanowire.
  • the optical wiring according to the present invention improves optical signal characteristics due to reduction of coupling loss.
  • optical wiring according to the present invention can be manufactured by a simple method in comparison with the prior art, which is advantageous in terms of cost and process, and is also suitable for application to miniaturized products.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an optical wiring fabricated according to the present invention.
  • FIG. 2 shows an optical microscope photograph of a nanorod produced according to the present invention.
  • Fig. 3 is an optical microscope photograph showing optical wiring according to an embodiment and a comparative example according to the present invention.
  • FIG. 5 is a graph comparing optical signal characteristics of an embodiment and a comparative example according to the present invention.
  • meniscus means a curved surface formed by the liquid surface of the tube due to the interfacial tension. Depending on the nature of the liquid, the liquid surface becomes concave or convex.
  • first contact refers to a portion that emits light and includes, for example, a light source such as an LED or an LD, or a light source such as a waveguide, Lt; / RTI >
  • second contact &quot used in the present invention means a portion for receiving light passing through an optical wiring, and may be a direct optical detecting means such as a photodetector PD, or a light source such as a waveguide or an optical fiber And means for receiving light, including transmitting light.
  • the present invention relates to an optical wiring for connecting a first contact and a second contact requiring optical signal connection, and includes a nanorod and a nanowire. More specifically, the optical wiring according to the present invention includes a nano-rod formed on at least one of a first contact and a second contact; And a nanowire extending from the nanorod formed at the first contact or the first contact to transmit the optical signal toward the nanorod formed at the second contact or the second contact.
  • the nanorod according to the present invention is formed on at least one of the first contact and the second contact.
  • the nanorod may be formed at the first contact, the second contact, or both the first contact and the second contact.
  • the nanowire according to the present invention may include a nanorod formed on the second contact to reduce light loss of the nanowire because the nanowire may generate more light loss at the second contact portion due to the manufacturing method.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an optical wiring fabricated according to the present invention. More specifically, FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of the nanowires 11 and 12 formed at the first contact 14 and the second contact 15, respectively, and nanowires 11 and 12 connecting the nanowires 11 and 12 to each other 1 (b) shows a nanorod 11 formed on the first contact 14 and a nanorod 13 connecting the nanorod 11 and the second contact 15 (FIG. 1 1 (c) is a cross-sectional view of the nano-rod 12 formed on the second contact 15, the first contact 14 and the nano-rod 12 are connected to each other (The nano-rods are not formed at the first contact 14).
  • the nanorod according to the present invention may be in the form of a cylinder.
  • the nanorod according to the present invention may have a shape in which the outer circumferential surface of the nano rod is narrowed toward the upper side or the lower side, that is, a truncated cone shape.
  • the outer circumferential surface of the nano rod has an angle of more than -35 degrees to less than +35 degrees with respect to the axis of the nano rod in the height direction, and preferably has an angle of not less than -10 degrees and not more than +10 degrees.
  • the axis in the height direction of the nano-rod means an axis perpendicular to the lower portion (the portion in contact with the contact) of the nano-rod, and in Fig. FIG. 3 shows an optical microscope photograph of a nano-rod produced according to the present invention.
  • the term " axis of the nano rod in the height direction means an axis perpendicular to the direction in which the nanorod grows, i.e., the surface on which the nanorod is formed.
  • the nano-rods of the contact 2 may have a shape in which the nano-rod narrows toward the lower side of its outer circumferential surface, have.
  • the shape of the nano rod is most preferably narrowed toward the upper side.
  • the outer circumferential surface of the nano rod has an angle of less than 35 degrees (not equal to 0) with respect to the axis of the nano rod in the height direction, and preferably an angle of not more than 10 degrees (not equal to 0).
  • the height of the nano-rods may be 0.5 m or more, and preferably 0.5 to 100 m. If the height is less than 0.5 ⁇ m, the light loss reduction effect obtained by the presence of the nano-rod can not be obtained. If the height exceeds 100 ⁇ m, the shape and size of the final product may be affected. However, the height of the nano-rods can be adjusted in consideration of the size of the nano-rods, the nanowires, the substrate (chips), and the distance between the contacts.
  • the lower diameter of the nano-rods may be between 0.5 ⁇ m and 500 ⁇ m.
  • the lower diameter of the nano-rod can be adjusted according to the size of the light-emitting contact and the amount of light emitted.
  • the nanorod according to the present invention can be produced by the following method, and will be specifically discussed below:
  • the nanorod material solution refers to a solution containing a substance that forms a nanorod.
  • the nanowire material solution contains all the materials that can form the meniscus and contains most of the organic matter.
  • polystyrene, polymethyl methacrylate, and polycarbonate can be used.
  • Epoxies such as perfluorinated compounds (PFCs) such as amorphous fluoropolymer (CYTOP), polyimide, and SU-8 can also be used.
  • An organic conductive polymer (? -Conjugated polymer) can also be used, and it can freely control electrical and optical properties through chemical doping.
  • the solvent of the nanorod material solution may be a material that can be easily evaporated (volatile material), and includes all materials used in the art.
  • the micropipette can be manufactured to a desired diameter using a pipette puller.
  • the micropipette is aligned with the first or second contact.
  • the micropipette is preferably coaxially aligned such that the longitudinal axis of the micropipette is in a straight line with respect to an axis perpendicular to the surface of the first contact or the second contact.
  • the micropipette filled with the nanorod material solution is spaced apart from one end of the optical fiber so that the nanorod material solution forms a meniscus.
  • micropipette is lifted up in a direction perpendicular to the surface of the contact, and the nanorod is manufactured by evaporating the solvent of the nanorod material solution.
  • the micropipette When the micropipette is lifted up while keeping the gap of the nanorod material solution to induce the meniscus, the liquid inside rapidly evaporates and the dissolved substance solidifies to form a columnar shape. It is preferable that the micropipette lifts in a direction in which light is emitted, that is, in a direction perpendicular to a portion where the nanorod contacts the contact point.
  • the lifting speed of the micropipette can be raised while accelerating or decelerating so that the outer circumferential surface of the nano-rod has a shape narrowing toward the upper side or the lower side.
  • the lifting speed (drawing speed) can be adjusted in consideration of the angle with respect to the axis in the height direction of the nano-rod, the height of the nano-rod, and the like.
  • the pressure applied to the micropipette can be adjusted so that the outer circumferential surface of the nano-rod has a shape narrowing toward the upper side or the lower side.
  • the diameter of the nanorod increases as the discharge amount of the nanorod material solution increases.
  • the pressure applied to the interior of the micropipette is decreased, the discharge amount of the nanorod material solution decreases The diameter of the nanorod becomes smaller.
  • the optical wiring according to the present invention may include a nanowire extending from a first contact or a nanorod formed on the first contact and transmitting a light signal toward a nanorod formed on the second contact or the second contact.
  • the longitudinal axis of the nanowire according to the present invention may be perpendicular to the surface of the first contact, the second contact or the nanorod, or may be perpendicular to the longitudinal axis of the nanowire and the first contact,
  • the axis perpendicular to the surface of the rod preferably has an angle of less than 35 degrees.
  • the contact portion between the nanowire and the first contact (or the nano-rod formed at the first contact) and the second contact (or the nano-rod formed at the second contact) according to the present invention contacts the surface of the first contact or the contact Is preferably formed to have an angle of 0 to 35 degrees with respect to an axis perpendicular to the surface, and is preferably 0 degree, that is, perpendicular.
  • axis in the longitudinal direction of the nanowire means the central axis of the nanowire or the central axis of the direction in which the nanowire grows.
  • the diameter of the nanowire may be less than or equal to 500 microns, and may preferably be equal to or less than the diameter of the nanorod.
  • nanowires according to the present invention can be manufactured by the following method and are specifically discussed below:
  • the first step is to fill the micropipette with the nanowire material solution.
  • the nanowire material solution means a solution containing a substance capable of forming nanowires.
  • the nanowire material solution contains all the materials that can form the meniscus and contains most of the organic matter.
  • polystyrene, polymethyl methacrylate, polycarbonate can be used, and epoxies such as perfluorinated compounds (PFCs) such as CYTOP (amorphous fluoropolymer), polyimide, and SU-8 can also be used.
  • PFCs perfluorinated compounds
  • An organic conductive polymer (? -Conjugated polymer) can also be used, and it can freely control electrical and optical properties through chemical doping.
  • the solvent of the nanowire material solution may be a material that can be easily evaporated (volatile material), and may include all materials used in the technical field.
  • the micropipette is coaxially aligned with the first contact or the upper portion of the nano-rod formed at the first contact.
  • the nano-rod is formed at the first contact, it is preferable that the nano-rod is coaxially aligned with both the axis perpendicular to the surface of the first contact and the axis in the height direction of the nanorod formed on the first contact.
  • Coaxial alignment aligns the x and y axes using two optical lenses, as is the case with nanorods.
  • the micropipette is lifted and the solvent of the nanowire material solution is evaporated to produce the nanowire.
  • the micropipette when the micropipette is lifted up while maintaining a distance to induce the meniscus of the nanowire material solution, the liquid in the inner vessel rapidly evaporates, and the dissolved material solidifies to form a columnar shape.
  • the lifting direction is determined in consideration of the distance between the first and second spaced contacts, the lifting speed, etc., and it is necessary to adjust so that a specific portion of the nanowire to be manufactured does not suddenly change direction, The direction of lifting should be adjusted to minimize the loss of light in the connected area.
  • micropipette is brought into contact with the upper portion of the nano-rods disposed at the second contact or the second contact.
  • the materials constituting the nanorod and the nanowire may be the same or different and preferably the same.
  • the manufacturing method of the nanorods and nanowires is the same in principle in that meniscus is used, and includes the contents described in the manufacturing method of other parts except for the parts specifically mentioned.
  • the present invention also includes the contents described in Korean Patent No. 10-15583736.
  • optical wiring of the present invention can be applied to a portion having spaced contacts that require optical signal connection.
  • the nanowire When the contact is connected to the nanowire without including the nanorod, the nanowire is not formed in the vertical direction on the surface of the contact portion but is generated with an angle in the direction in which the micropipette is lifted (i.e., in the direction of the other contact) As a result, optical coupling loss occurs in the contact portion (the portion where the nanowire and the contact are connected).
  • the optical wiring according to the present invention is manufactured by separating the micropipette by lifting up the micropipette in a direction perpendicular to the contact portion and then separating the micropipette into a second step of lifting up the micropipette in the direction of the contact point and a second step of manufacturing the nanowire, It is possible to minimize the optical loss occurring in the optical fiber.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing an optical line in which a first contact and a second contact are three-dimensionally connected by a nanowire.
  • additional processing can be carried out to improve the adhesion to the contacts, nanorods, contacts and nanowires, and the connections between nanorods and nanowires. That is, additional processing may be performed to improve the adhesion to the portion (contact or nano-rod) to be connected before the step a) or e) of the method of manufacturing the optical wiring, and any method known in the art can be used have.
  • the polystyrene powder was dissolved in a xylene solvent at a concentration of 0.5 wt% to prepare a nano-rod solution.
  • This nanorod solution was filled into a micropipette having a tip diameter of 0.5 mu m.
  • the micropipette was brought into contact with the first contact to create a meniscus of the nano-rod solution outside the opening of the micropipette.
  • the nano-rods were grown to adjust the lifting speed.
  • the nano-rods were grown to have a diameter of about 10 ⁇ , a top diameter of about 8 ⁇ , a height of about 6 ⁇ , and a nano- .
  • the same nanorods were formed in the same manner at the second contact point.
  • the first contact and the second contact are separated by about 500 mu m.
  • the polystyrene powder was dissolved in a xylene solvent at a concentration of 0.5 wt% to prepare a nano-line solution.
  • the nanowire solution was filled in the same micropipette and then brought into contact with the upper part of the nano-rod formed at the first contact to produce a meniscus.
  • the micropipette was lifted to remove the solvent and to grow the nanowires.
  • the nanowires produced are about 8 ⁇ m in diameter.
  • the micropipette was brought into contact with the upper portion of the nano-rods formed at the second contact points of the chip to complete optical wiring using nanowires.
  • the polystyrene powder was dissolved in a xylene solvent at a concentration of 0.5 wt% to prepare a nano-line solution.
  • This nanowire solution was filled into a micropipette having a tip diameter of 0.5 mu m.
  • the micropipette filled with the solution was brought into contact with the first contact of the chip to create a meniscus of the polystyrene solution outside the opening of the micropipette.
  • the micropipette was lifted to remove the solvent and to grow the nanowires.
  • the micropipette was brought into contact with the second contact of the chip to complete the optical wiring using nanowires.
  • the produced nanowires have a diameter of about 8 ⁇ m, and the first contact and the second contact are spaced about 500 ⁇ m apart.
  • FIG. 3 (a) is an optical microscope photograph showing a second contact point of the embodiment, a connecting portion of the nanorod and a nanowire
  • FIG. 3 (b) is an optical microscope photograph showing a connecting portion of the second contact point and the nanowire in the comparative example
  • 4 (a) and 4 (b) are optical microscope photographs for confirming scattering of light in the connecting portion when light is passed through the optical wiring of the embodiment and the comparative example, respectively.
  • the nanowires have an angle of 10 degrees with respect to the axis perpendicular to the surface of the chip (Fig. 3A) (Fig. 4 (a)).
  • the comparative example has a value of about -27 dB, while the embodiment has a value of about -21 dB, which indicates that a difference of 6 dB occurs. It can be seen that the intensity of the optical signal is about four times different.

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Abstract

본 발명은 광신호 연결이 필요한 제1 접점과 제2 접점을 연결하기 위한 광배선에 관한 것으로, 상기 제1 접점과 제2 접점 중 적어도 하나에 형성된 나노로드; 및 상기 제1 접점 또는 제1 접점에 형성된 나노로드에서 연장되어 제2 접점 또는 제2 접점에 형성된 나노로드를 향해 광신호를 전달하는 나노선을 포함한다. 본 발명에 따른 광배선은 커플링 손실의 감소로 인하여 광신호 특성이 개선된다.

Description

광배선 및 이의 제조방법
본 발명은 광배선 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 나노로드와 나노선을 포함하는 광배선에 관한 것이다.
나노스케일 광학 구성요소들의 조립에 기반한 고밀도 광집적회로는 전자집적회로의 한계를 넘을 수 있는 새로운 미래기술이다. 지난 10여 년간 고밀도 광집적회로의 구현을 위해 다양한 종류의 나노스케일 광학 구성요소(nanoscale photonic elements)들이 개발되어 왔다. 이러한 구성요소들을 서로 연결하는 기술을 개발하는 것은, 나노스케일 광집적(nanoscale photonic integration)의 실현에 가장 기초가 되는 핵심과제이다. 나노스케일 구성요소 간 연결의 가장 유망한 접근방법은, 두 개의 떨어진 구성요소 사이에 나노선 광도파관(nanowire waveguide)을 집적시켜 에바네센트 결합(evanescent coupling)으로 신호를 주고받는 것이다.
현재까지 나노선 광도파관을 집적시키는 기술은, 이미 합성된 나노선을 평면상에서 수동으로 조립하는 방법(in-plane manual assembly)에 의존하고 있다. 하지만, 평면상에서의 조립은 나노선에서 기판으로의 광손실이 일어나고, 미세탐침(microprobe) 등을 이용하는 수동 조립은 공정이 매우 복잡하고 공정 중 나노선이 손상되기 쉽다는 문제점이 있었다.
종래에는 프리즘 렌즈 등을 사용하여 광의 방향을 바꾼 이후에 광섬유를 통하여 이격된 접점 간을 연결하였다(Han-Soon Lee et al., Optics Express 22(10) 11778-11787 (2014) 참조). 이 경우에는 VCSEL에서 나온 빛을 프리즘 렌즈에 정렬시켜야 하고, 다시 여기서 나온 빛을 광섬유 코어에 정확하게 정렬시켜야 한다. 그러나, 광섬유의 코어의 직경이 10 μm 내외로 작기 때문에 정렬시 발생하는 기계적인 오차로 인하여 불량이 다수 발생하고 있다. 또한, 이러한 문제점을 보완하기 위하여 활성 정렬(active alignment) 방법을 사용하지만, 이것은 시간과 비용이 많이 필요하며 여전히 상당한 불량률을 나타내고 있다. 또한, 이와 같은 장치는 프리즘 장치가 필수적으로 필요하기 때문에 크기를 감소시키는데 제한이 있다.
한국등록특허 제10-15583736호는 나노선을 3차원적으로 원하는 위치에 직접 성장시키는 광배선 방법에 관한 것이다. 이 경우에는 각 접점 간에 나노선을 직접적으로 연결되면서 나노선이 기울어져 위치하므로 광손실이 발생하는 문제가 있다.
나노선(광섬유)를 별도의 공정으로 제조한 후 제조된 나노선을 광배선에 이용하는 종래의 경우에는 프리즘과 같은 조절 장치가 필요한 등의 공정상 및 비용상의 문제가 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 나노선을 제조하면서 이격된 접점을 동시에 연결하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 접점 및/또는 나노선 및/또는 나노로드의 연결부의 광손실을 최소화할 수 있는 나노로드와 나노선을 포함하는 광배선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 광신호 연결이 필요한 제1 접점과 제2 접점을 연결하기 위한 광배선으로서, 상기 제1 접점과 제2 접점 중 적어도 하나에 형성된 나노로드; 및 상기 제1 접점 또는 제1 접점에 형성된 나노로드에서 연장되어 제2 접점 또는 제2 접점에 형성된 나노로드를 향해 광신호를 전달하는 나노선을 포함한다.
바람직하게는, 상기 나노로드는 원기둥 형상을 갖는다.
바람직하게는, 상기 나노로드는 상기 나노로드의 외주면이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖는다.
바람직하게는, 상기 나노로드는 상기 나노로드의 외주면이 상방을 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖는다.
바람직하게는, 상기 나노로드의 외주면은 나노로드의 높이 방향의 축에 대하여 35도 미만(0 미포함)의 각도를 갖는다.
바람직하게는, 상기 나노로드의 외주면은 나노로드의 높이 방향의 축에 대하여 10도 이하(0 미포함)의 각도를 갖는다.
바람직하게는, 상기 나노선의 길이방향의 축은 상기 제1 접점, 제2 접점 또는 나노로드의 표면에 대해 수직이다.
바람직하게는, 상기 나노선의 길이방향의 축과 나노선과 접촉하는 상기 제1 접점, 제2 접점 또는 나노로드의 표면에 수직인 축은 35도 미만(0 미포함)의 각도를 갖는다.
바람직하게는, 상기 나노로드는 a) 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 상기 접점의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; 및 d) 상기 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올리며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계를 포함하여 제조된다.
바람직하게는, 상기 나노선은 a) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 제1 접점으로부터 또는 제1 접점에 형성된 나노로드의 길이 방향의 축에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; d) 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및 e) 상기 마이크로피펫을 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 포함하여 제조된다.
또한, 본 발명은 제1 접점과 제2 접점을 나노선으로 3차원적으로 연결한 광배선의 제조방법에 관한 것으로, a) 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 상기 접점의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; d) 상기 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올리며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계; e) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; f) 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 제1 접점으로부터 또는 제1 접점에 형성된 나노로드의 길이 방향의 축에 동축정렬하는 단계; g) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; h) 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및 i) 상기 마이크로피펫을 제1 접점과 이격된 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 d) 단계는 상기 나노로드의 외주면이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖도록 마이크로피펫의 들어올리는 속도를 조절하거나 마이크로피펫에 가해지는 압력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광배선은 접점, 나노로드 및/또는 나노선의 연결에 의해 발생할 수 있는 광손실이 없거나 최소로 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 광배선은 커플링 손실(coupling loss)의 감소로 인하여 광신호 특성이 개선된다.
본 발명에 따른 광배선은 종래 기술에 비하여 간단한 방법으로 제조될 수 있어 비용 및 공정적인 측면에서 이점이 있으며, 또한 소형화된 제품에도 적용하기 적절하다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 광배선을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 나노로드의 광학 현미경 사진을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 광배선을 나타내는 광학 현미경 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 광의 산란을 나타내는 광학 현미경 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 광신호 특성을 비교한 그래프이다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한, 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.
본 발명에서 "메니스커스(meniscus)"는 계면장력에 의해 관 속의 액면이 이루는 곡면을 의미한다. 액체의 성질에 따라 액면이 오목하거나 볼록해진다.
본 발명에서 사용된 용어 "제1 접점"은 광을 방출하는 부분을 의미하고, 예를 들어 LED나 LD와 같은 광원이거나, 도파관(waveguide), 광섬유 등의 광을 전달하는 것을 포함하여 광을 방출하는 수단 및 장치를 포함한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 용어 "제2 접점"은 광배선을 통과한 광을 수신하는 부분을 의미하고, 광 검출기(PD)와 같이 직접적인 광 검출 수단일 수도 있고, 도파관, 광섬유 등의 광을 전달하는 것을 포함하여 광을 수신하는 수단 및 장치를 포함한다.
본 발명은 광신호 연결이 필요한 제1 접점과 제2 접점을 연결하기 위한 광배선에 관한 것으로, 나노로드와 나노선을 포함한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 광배선은 제1 접점과 제2 접점 중 적어도 하나에 형성된 나노로드; 및 제1 접점 또는 제1 접점에 형성된 나노로드에서 연장되어 제2 접점 또는 제2 접점에 형성된 나노로드를 향해 광신호를 전달하는 나노선을 포함한다.
본 발명에 따른 나노로드는 제1 접점 및 제2 접점 중 적어도 하나에 형성된다. 예를 들어, 나노로드는 제1 접점, 제2 접점 또는 제1 접점과 제2 접점 모두에 형성될 수 있다. 본 발명에 따라 제조된 나노선은 제조방법의 특성상 제2 접점 부분에 광손실이 더 발생할 수 있기 때문에 이 부분의 광손실을 줄이기 위하여 바람직하게는 제2 접점에 형성된 나노로드를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 광배선을 나타내는 모식도이다. 구체적으로 도 1의 (a)는 제1 접점(14)과 제2 접점(15)에 각각 형성된 나노로드들(11, 12)과 상기 나노로드들(11, 12)을 서로 연결하는 나노선(13)을 나타내고, 도 1의 (b)는 제1 접점(14)에 형성된 나노로드(11)와 상기 나노로드(11)와 제2 접점(15)을 연결하는 나노선(13)을 나타내고(제2 접점(15)에는 나노로드가 형성되지 아니함), 도 1의 (c)는 제2 접점(15)에 형성된 나노로드(12)와 제1 접점(14)과 나노로드(12)를 연결하는 나노선(13)을 나타낸다(제1 접점(14)에는 나노로드가 형성되지 아니함).
일 실시형태로, 본 발명에 따른 나노로드는 원기둥 형상일 수 있다.
다른 일 실시형태로, 본 발명에 따른 나노로드는 나노로드의 외주면이 상방 또는 하방을 향하여 좁아지는 형상, 즉 원뿔대(절두원추) 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 나노로드의 외주면은 나노로드의 높이 방향의 축에 대하여 -35도 초과 내지 +35도 미만의 각도를 갖고, 바람직하게는 -10도 이상 내지 +10도 이하의 각도를 갖는다. 여기에서 나노로드의 높이 방향의 축은 나노로드의 하부(접점과 접하는 부분)에 대해 수직인 축을 의미하며 도 2에서는 이를 z 축으로 나타내었다. 도 3은 본 발명에 따라 제조된 나노로드의 광학 현미경 사진을 나타낸다. 본 발명에서 사용된 용어 "나노로드의 높이 방향의 축"은 나노로드가 성장하는 방향, 즉 나노로드가 형성되는 면에 대하여 수직인 축을 의미한다.
예를 들어, 접점 1에서 접점 2로 광전송이 일방향으로 진행되는 경우에는, 접점 2의 나노로드는 광을 집속시키기 위하여 나노로드가 그것의 외주면의 하방을 향하여 좁아지는 형상, 역 원뿔대 형상을 가질 수 있다.
다만, 일반적으로 광이 방출되고 수신되는 접점의 크기가 광배선의 크기보다 크고, 접점과의 접착성을 고려할 때, 나노로드는 그것의 외주면이 상방을 향하여 좁아지는 형상이 가장 바람직하다. 즉, 구체적으로, 나노로드의 외주면은 나노로드의 높이 방향의 축에 대하여 35도 미만(0 미포함)의 각도를 갖고, 바람직하게는 10도 이하(0 미포함)의 각도를 갖을 수 있다.
또한, 나노로드의 높이는 상기 나노로드의 높이는 0.5 μm 이상, 바람직하게는 0.5 μm 내지 100 μm일 수 있다. 높이가 0.5 μm 미만의 경우에는 나노로드의 존재로 얻을 수 있는 광손실 감소 효과를 얻을 수 없으며, 100 μm 초과의 경우에는 최종 제품의 형상, 크기 등에 영향을 줄 수 있다. 다만, 나노로드의 높이는 나노로드, 나노선, 기판(칩) 등의 크기, 접점 간의 거리 등을 고려하여 조절될 수 있다.
나노로드의 하부 직경은 0.5 μm 내지 500 μm 일 수 있다. 나노로드의 하부 직경은 광이 방출되는 접점의 크기, 방출되는 광의 양에 따라 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 나노로드는 아래와 같은 방법으로 제조될 수 있으며, 이하에서 구체적으로 검토한다:
a) 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
b) 상기 마이크로피펫을 제1 또는 제2 접점에 정렬하는 단계;
c) 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; 및
d) 상기 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올리며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계.
먼저, 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계이다. 여기에서 나노로드 물질 용액은 나노로드를 형성하는 물질을 포함한 용액을 의미한다. 나노선 물질 용액은 메니스커스를 형성할 수 있는 모든 물질을 포함하며, 대부분의 유기물을 포함한다. 구체적으로는, 폴리스티렌, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카보네이트를 사용할 수 있고, CYTOP(amorphous fluoropolymer) 등의 과불화화합물(PFCs; Perfluorinated compounds), 폴리이미드, SU-8 등의 에폭시도 사용할 수 있다. 또한, 유기 전도성 고분자(π-콘쥬게이티드 폴리머)도 사용할 수 있으며, 이는 화학적 도핑을 통해 전기적, 광학적 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 특성이 있다. 나노로드 물질 용액의 용매는 증발이 잘 되는 물질(휘발성 물질)을 사용할 수 있으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 모든 물질을 포함한다.
마이크로피펫은 피펫 풀러를 이용하여 원하는 직경으로 제조할 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로피펫을 제1 또는 제2 접점에 정렬하는 단계이다. 바람직하게는 마이크로 피펫의 길이 방향 축이 제1 접점 또는 제2 접점의 표면에 수직인 축에 대해 일직선 상에 놓이도록 동축 정렬하는 것이 바람직하다. 정렬은 두 개의 광학렌즈를 이용하여 각각 x 축과 y 축을 정렬하는 것이 바람직하다. 하나의 광학렌즈만을 이용할 때에는 다른 방향에서 발생하는 오차로 인하여, 동축에 맞추어 정렬하기 어렵고 마이크로피펫을 이용하여 성장시키는 나노로드도 동축에 정렬되어 성장하지 못하게 되어 연결부의 광전달 손실이 커지게 된다. 동축정렬을 위해서는 x 축과 y 축의 광학렌즈가 서로 수직되도록 위치시키는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계이다. 나노로드 물질 용액이 메니스커스를 형성하도록 나노로드 물질 용액이 채워진 마이크로피펫을 광섬유의 일측 단부와 이격시킨다.
마지막으로, 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올려 신장시키며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계이다.
마이크로피펫을 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 유도할 정도의 간격을 유지하면서 들어올리는 경우 내부의 액체가 빠르게 증발하면서 용해되어 있는 물질이 응고되어 기둥 형태를 이루게 된다. 마이크로피펫은 광이 방출되는 방향, 즉 나노로드가 접점과 접하는 부분에 대하여 수직 방향으로 들어올리는 것이 바람직하다.
일 실시형태로, 상기 나노로드의 외주면이 상방 또는 하방을 향하여 좁아지는 형상을 갖도록 마이크로피펫의 들어올리는 속도를 가속 또는 감속하면서 들어올릴 수 있다. 들어올리는 속도(인출 속도)는 나노로드의 높이 방향의 축에 대한 각도, 나노로드의 높이 등을 고려하여 조절될 수 있다.
다른 일 실시형태로, 나노로드의 외주면이 상방 또는 하방을 향하여 좁아지는 형상을 갖도록 마이크로피펫에 가해지는 압력을 조절할 수 있다. 마이크로피펫의 내부에 가해지는 압력을 증가시키는 경우 나노로드 물질 용액의 토출량이 늘어나면서 나노로드의 직경이 커지게 되고, 마이크로피펫의 내부에 가해지는 압력을 감소시키는 경우 나노로드 물질 용액의 토출량이 줄어들면서 나노로드의 직경이 작아지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 광배선은 제1 접점 또는 제1 접점에 형성된 나노로드에서 연장되어 제2 접점 또는 제2 접점에 형성된 나노로드를 향해 광신호를 전달하는 나노선을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 나노선의 길이방향의 축은 상기 제1 접점, 제2 접점 또는 나노로드의 표면에 대해 수직이거나, 또는 나노선의 길이방향의 축과 나노선과 접촉하는 상기 제1 접점, 제2 접점 또는 나노로드의 표면에 수직인 축은 35도 미만의 각도를 갖는 것이 바람직하다. 다시 말해, 본 발명에 따른 나노선과 제1 접점(또는 제1 접점에 형성된 나노로드) 및 제2 접점(또는 제2 접점에 형성된 나노로드)의 접촉부분은 제1 접점의 표면 또는 제2 접점의 표면에 대하여 수직인 축에 대하여 0 내지 35도의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 바람직하게는 0도, 즉 수직인 것이 바람직하다. 0도에 가까울수록 광의 산란이 발생하지 않아 광배선에 유리하다. 본 발명에서 사용된 용어 "나노선의 길이방향의 축"은 나노선의 중심축 또는 나노선이 성장하는 방향의 중심축을 의미한다.
나노선의 직경은 500 μm 이하일 수 있고, 바람직하게는 나노로드의 직경과 동일하거나 작을 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 나노선은 아래와 같은 방법으로 제조될 수 있으며, 이하에서 구체적으로 검토한다:
a) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 제1 접점 또는 제1 접점에 배치된 나노로드의 상부의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계;
c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계;
d) 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및
e) 상기 마이크로피펫을 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계.
먼저 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계이다.
나노선 물질 용액은 나노선을 형성할 수 있는 물질을 포함하는 용액을 의미한다. 나노선 물질 용액은 메니스커스를 형성할 수 있는 모든 물질을 포함하며, 대부분의 유기물을 포함한다. 구체적으로는, 폴리스티렌, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카보네이트를 사용할 수 있고, CYTOP(amorphous fluoropolymer) 등의 과불화화합물(PFCs), 폴리이미드, SU-8 등의 에폭시도 사용할 수 있다. 또한, 유기 전도성 고분자(π-콘쥬게이티드 폴리머)도 사용할 수 있으며, 이는 화학적 도핑을 통해 전기적, 광학적 특성을 자유롭게 조절할 수 있는 특성이 있다. 나노선 물질 용액의 용매는 증발이 잘 되는 물질(휘발성 물질)을 사용할 수 있으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 모든 물질을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 마이크로피펫을 제1 접점 또는 제1 접점에 형성된 나노로드의 상부에 동축정렬하는 단계이다. 바람직하게는, 제1 접점에 나노로드가 형성된 경우, 제1 접점의 표면과 수직인 축과 제1 접점 상에 형성된 나노로드의 높이 방향의 축 모두에 동축정렬하는 것이 바람직하다. 동축정렬은 나노로드를 제조하는 경우와 마찬가지로 두 개의 광학렌즈를 이용하여 각각 x 축과 y 축을 정렬한다.
다음으로, 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계이다.
이어서, 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계이다.
구체적으로 마이크로피펫을 나노선 물질 용액의 메니스커스를 유도할 정도의 간격을 유지하면서 들어올리는 경우 내부의 액체가 빠르게 증발하면서 용해되어 있는 물질이 응고되어 기둥 형태를 이루게 된다. 들어올리는 방향은 이격된 제1 및 제2 접점 간의 거리, 들어올리는 속도 등을 고려하여 결정되며, 제조되는 나노선의 특정 부분이 급격하게 방향이 바뀌지 않도록 조절해야 하며, 특히 접점 및/또는 나노로드와 연결되는 부분에 광손실을 최소화하도록 들어올리는 방향을 조절해야 한다.
마지막으로 상기 마이크로피펫을 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계이다.
나노로드와 나노선을 구성하는 물질은 동일하거나 상이할 수 있으며, 바람직하게는 동일할 수 있다.
나노로드와 나노선의 제조방법은 메니스커스를 이용하였다는 점에서 원리가 동일하며, 특별히 언급되어 있는 부분을 제외하고는 다른 부분의 제조방법에 기재된 내용을 포함한다. 또한, 본 발명은 한국등록특허 제10-15583736호의 기재된 내용을 포함한다.
본 발명의 광배선은 광 신호 연결이 필요한 이격된 접점을 갖는 부분에 적용될 수 있다.
나노로드를 포함하지 않고 나노선으로 접점을 연결하는 경우에는 나노선이 접점부의 표면에서 수직 방향으로 형성되는 것이 아니라 마이크로피펫의 들어올리는 방향(즉, 다른 접점 방향)으로 각도를 가지며 생성되게 되며, 이에 따라 접점부(나노선과 접점이 연결되는 부분)에 광 커플링 손실이 발생한다. 본 발명에 따른 광배선은 접점부에 직각 방향으로 마이크로피펫을 들어올려 나노로드를 제조하는 제1 공정과 다른 접점 방향으로 마이크로피펫을 들어올리며 나노선을 제조하는 제2 공정으로 분리하여 제조함으로써 연결부에서 발생하는 광 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 접점과 제2 접점을 나노선으로 3차원적으로 연결한 광배선의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, a) 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 상기 접점의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계; c) 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; d) 상기 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올리며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계; e) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계; f) 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 제1 접점으로부터 또는 제1 접점에 형성된 나노로드의 길이 방향의 축에 동축정렬하는 단계; g) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; h) 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및 i) 상기 마이크로피펫을 상기 제1 접점과 이격된 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계를 포함한다.
또한, 접점과 나노로드, 접점과 나노선, 나노로드와 나노선의 연결부에 접착력을 향상시키기 위한 추가 처리를 진행할 수 있다. 즉, 상기 광배선의 제조방법의 a) 단계 또는 e) 단계 이전에 연결될 부위(접점 또는 나노로드)에 접착력을 향상시키기 위한 추가 처리를 진행할 수 있으며, 이는 당해 기술분야에서 공지된 모든 방법을 사용할 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예의 제조
폴리스티렌 분말을 0.5 중량%의 농도에서 자일렌 용매에 용해시켜 나노로드 용액을 준비하였다. 이 나노로드 용액을 팁 직경 0.5 ㎛의 마이크로피펫에 채웠다. 마이크로피펫을 제1 접점에 접촉시켜 나노로드 용액의 메니스커스를 마이크로피펫의 개구부의 바깥쪽으로 생성하였다. 들어올리는 속도를 조절하며 나노로드를 성장시켜, 하부 직경이 약 10 μm 이고, 상부 직경이 약 8 μm이고, 높이가 약 6 μm이며, 나노로드의 높이 방향의 축과 10도의 각도를 갖는 나노로드를 형성하였다. 제2 접점에도 동일한 방법으로 동일한 나노로드를 형성하였다. 제1 접점과 제2 접점은 약 500 μm 정도 이격되어 있다.
폴리스티렌 분말을 0.5 중량%의 농도에서 자일렌 용매에 용해시켜 나노선 용액을 준비하였다. 이 나노선 용액을 동일한 마이크로피펫에 채운 후 제1 접점에 형성된 나노로드의 상부와 접촉시켜 메니스커스를 생성하였다. 마이크로피펫을 들어올려 용매를 제거하면서 나노선을 성장시켰다. 제조된 나노선은 직경이 약 8 μm이다. 마이크로피펫을 칩의 제2 접점에 형성된 나노로드의 상부에 접촉시켜 나노선을 이용한 광배선을 완성하였다.
비교예의 제조
폴리스티렌 분말을 0.5 중량%의 농도에서 자일렌 용매에 용해시켜 나노선 용액을 준비하였다. 이 나노선 용액을 팁 직경 0.5 ㎛의 마이크로피펫에 채웠다. 용액이 채워진 마이크로피펫을 칩(chip)의 제1 접점에 접촉시켜, 폴리스티렌 용액의 메니스커스를 마이크로피펫의 개구부의 바깥쪽으로 생성하였다. 마이크로 피펫을 들어올려 용매를 제거하면서 나노선을 성장시켰다. 마이크로피펫을 칩의 제2 접점에 접촉시켜 나노선을 이용한 광배선을 완성하였다. 제조된 나노선은 직경이 약 8 μm이며, 제1 접점과 제2 접점은 약 500 μm 정도 이격되어 있다.
실험예 1 : 광배선의 광학 현미경 사진 비교
도 3의 (a)는 실시예의 제2 접점, 나노로드 및 나노선의 연결 부분을 나타내는 광학 현미경 사진이고, 도 3의 (b)는 비교예의 제2 접점과 나노선의 연결 부분을 나타내는 광학 현미경 사진이다. 또한, 도 4의 (a)와 (b)는 각각 실시예와 비교예의 광배선에 광을 통과시키는 경우 연결 부분에서의 광의 산란을 확인하기 위한 광학 현미경 사진이다. 본 발명에 따른 실시예와 같이 나노로드를 형성한 후 나노선을 형성한 경우에는 칩의 표면에 대하여 수직인 축에 대하여 10도의 각도를 갖으며(도 3의 (a)), 광의 산란이 거의 일어나지 않는(도 4의 (a)) 반면에, 비교예와 같이 나노로드를 형성하지 않는 경우에는 칩의 표면에 대하여 수직인 축에 대하여 35도의 각도를 갖으며(도 3의 (b)), 광의 산란이 많이 일어나는 것(도 4의 (b))을 알 수 있다.
실험예 2 : 광배선의 광신호 특성 비교
도 4는 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 광신호 특성을 비교한 그래프이다. 비교예는 -27 dB 내외의 값을 갖는 반면에, 실시예는 -21 dB 내외의 값을 갖아 6 dB의 차이가 발생하는 것을 알 수 있다. 이것은 광 신호의 세기가 4배 정도 차이나는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 광신호 연결이 필요한 제1 접점과 제2 접점을 연결하기 위한 광배선으로서,
    상기 제1 접점과 제2 접점 중 적어도 하나에 형성된 나노로드; 및
    상기 제1 접점 또는 제1 접점에 형성된 나노로드에서 연장되며 제2 접점 또는 제2 접점에 형성된 나노로드를 향해 광신호를 전달하는 나노선을 포함하는, 광배선.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 나노로드는 원기둥 형상을 갖는, 광배선.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 나노로드는 상기 나노로드의 외주면이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖는, 광배선.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 나노로드는 상기 나노로드의 외주면이 상방을 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖는, 광배선.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 나노로드의 외주면은 나노로드의 높이 방향의 축에 대하여 35도 미만(0 미포함)의 각도를 갖는, 광배선.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 나노로드의 외주면은 나노로드의 높이 방향의 축에 대하여 10도 이하(0 미포함)의 각도를 갖는, 광배선.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 나노선의 길이방향의 축은 상기 제1 접점, 제2 접점 또는 나노로드의 표면에 대해 수직인, 광배선.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 나노선의 길이방향의 축과, 나노선과 접촉하는 상기 제1 접점, 제2 접점 또는 나노로드의 표면에 수직인 축은 35도 미만(0 미포함)의 각도를 갖는, 광배선.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 나노로드는,
    a) 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
    b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 상기 접점의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계;
    c) 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계; 및
    d) 상기 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올리며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계를 포함하여 제조되는 것인, 광배선.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 나노선은,
    a) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
    b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 제1 접점으로부터 또는 제1 접점에 형성된 나노로드의 길이 방향의 축에 동축정렬하는 단계;
    c) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계;
    d) 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및
    e) 상기 마이크로피펫을 상기 제1 접점과 이격된 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계를 포함하는 방법을 포함하여 제조되는 것인, 광배선.
  11. 제1 접점과 제2 접점을 나노선으로 3차원적으로 연결한 광배선의 제조방법으로서,
    a) 나노로드 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
    b) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 상기 접점의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계;
    c) 상기 동축정렬된 상태에서 상기 나노로드 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계;
    d) 상기 마이크로피펫을 접점의 표면에 수직인 방향으로 들어올리며 나노로드 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노로드를 제조하는 단계;
    e) 나노선 물질 용액을 마이크로피펫에 채우는 단계;
    f) 상기 마이크로피펫의 길이 방향의 축을 제1 접점 또는 제1 접점에 배치된 나노로드의 상부의 표면에 수직인 축에 동축정렬하는 단계;
    g) 상기 나노선 물질 용액의 메니스커스를 형성하는 단계;
    h) 상기 마이크로피펫을 들어올리며 나노선 물질 용액의 용매를 증발시켜 나노선을 제조하는 단계; 및
    i) 상기 마이크로피펫을 상기 제1 접점과 이격된 제2 접점 또는 제2 접점에 배치된 나노로드의 상부에 접촉시키는 단계를 포함하는, 광배선의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 d) 단계는 상기 나노로드의 외주면이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖도록 마이크로피펫의 들어올리는 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 광배선의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 d) 단계는 상기 나노로드의 외주면이 상방 및 하방 중 어느 하나를 향하여 좁아지는 원뿔대 형상을 갖도록 마이크로피펫에 가해지는 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는, 광배선의 제조방법.
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