THz 전자기파 직접 검출을 위한 고민감도 소자 원천기술 연구 ■ 나노구조체 기반 THz 메타물질을 통해 저출력 THz 시스템에서 반도체 표면의 비선형 전하동역학 현상 유도■ 입사 광세기에 따른 메타물질의 특성 분석 및 디자인 최적화■ 근접장에서 반도체 기판의 전도도 변화 직접 측정을 통해 테라헤르츠파 전기장 정량화■ THz파 검출 소자의 prototyp...
테라헤르츠
메타물질
비선형전하동역학
근접장집속
검출기
2
주관|
2022년 5월-2023년 2월
|33,350,000원
가시거리극대화 및 소형화를 위한 2차렌즈커버용 LED경광 PCB회로 개발
본 과제는 2차 교통사고를 줄이기 위해 가시거리 극대화를 목표로 2차 렌즈 커버가 장착된 LED경광봉의 LED모듈 및 PCB 회로를 개발하는 연구임.
연구 목표는 LED 화살표 경광봉용 LED 전용 모듈, 2차렌즈 적용을 위한 PCB 회로 설계, LED 점멸방식 추가, LED chip 분석 및 사양선정 기반 소형화로 광원의 가시성 저해요소 제거에 있음. 핵심 연구 내용은 폴더디자인 저해요인 보완, 버튼식 전원 및 점멸방식 포함 전용PCB 제작, 2차 배광렌즈 특성에 따른 설계 및 전용 경광봉 시인성 향상임. 기대효과는 2차사고 예방 디바이스 신속화 및 가시거리 확보, 70% 이상의 실질 예방효과와 사고 피해비용 절감, B2B·B2G 보급 및 ICT기반 사고알림 키트 확장임.
● 본 연구를 통해 초고민감도 THz파 검출을 위한 원천 기술 연구 및 검출 소자의 prototype을 제안
하고자 함
● 기존 메타물질 또는 플라즈모닉스 기반의 상온 THz 검출기 관련 연구는 meV 수준의 THz파 광자
에너지 때문에 그래핀 등의 zerogap 물질 기반이며, 구조가 복잡하기 때문에 신속한 산업적 응용이
어려움 [10-13]
● 본 연구는 Si 등의 반도체를 기반으로 하므로, 기존 공정만으로 구성 가능한 THz파 검출 장치 개발
을 위한 원천기술 연구로, 기존에 세계적으로 발표된 적 없는 독창적인 연구임
● 알려진 THz 메타물질의 필드 집속률은 수~수백배 수준으로, 일반적인 저출력 THz 시스템을 통해
impact ionization 발생 유도를 위해서는 더 높은 집속률이 요구되며,[2,5] 또한 기존의 구조에서는
나노 근접장에서의 전도특성 측정 구조를 추가하기 어려우므로 새로운 디자인이 필요함이 어려움
● 또한 제안하는 메타물질은 크고 복잡하고 고가의 regenerative amplifier 없이 다양한 신물질의
THz 비선형 전하동역학 특성을 측정할 수 있는 nanoprobing 기술로 활용될 수 있음
◯ 초고증폭률 테라헤르츠 메타물질 설계 및 제작
● 고속 THz spectroscopic imaging 장치 구축
- 고속 THz spectroscopic imaging 시스템 구축
- 안정적인 이미지 고속 획득을 위한 장치 제어 최적화
● 생체분자검출을 위한 label-free type 센서 제작
- 테라헤르츠파와 물질의 상호작용 증폭을 유도하는 이미징 센서 제작
● 생체조직의 THz 이미징 및 분석
- 이미징 센서를 적용한 조직의 THz 분광영상 측정
- 뇌 부위별 테라헤르츠 분석을 통한 마커 축적 영향 분석