The Conductivity of Silica Sand by Terahertz Electromagnetic Pulses

테라헤르츠 영역에서 분말 이산화규소의 도전률 측정에 관한 연구

Using THz time-domain spectroscopy (THz-TDS), the power absorption and the real conductivity of silica sand are measured terahertz frequency range. It is impossible to measure the characterization of the silica sand by simple electrical measurements using mechanical contacts, e.g., Hail effect or four-point probe measurements. However, the THz-TDS technique can measure not only electrical but also optical characterization of the sample. Also this technique can measure frequency dependent results. Especially, the real conductivity was increased according to THz frequency this is unusual material compare with metal and semiconductor materials; the measured real conductivity are not followed by the simple Drude theory.

본 연구는 테라헤르츠 시간영역 분광법 (THz time-domain spectroscopy : THz-TDS)을 이용하여 광학 및 전기 전자 재료로 널리 사용되는 이산화규소의 흡수율과 도전율을 각각 테라헤르츠 주파수 영역에서 측정하였다. 입자 형태로 구성된 이산화규소의 재료는 기존의 접촉식인 Hall 측정이나 4-point probe 측정으로는 그 전기적 특성 분석이 불가능하지만, THz-TDS 방법은 비접촉식 방법으로 전기적 특성뿐만 아니라 광학적 특성 분석도 가능하다. 또한 기존의 전기적 폭정 장치는 DC 영역에서만 가능하지만, 본 방법은 테라헤르츠 주파수 영역에 따른 그 특성을 분석 할 수 있다. 특히 도전율은 금속 및 반도체와 달리 테라헤르츠 주파수가 증가함에 따라 증가하였는데, 이러한 결과는 Drude 이론을 따르지 않음을 확인하였다.