• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권1호
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• pp.39-46
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• 2005

본 연구에서는 광논리 및 광접속에 응용할 수 있는 GaAs/AIGaAs 구조의 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor, DOT)에 1/4 파장 거울층 (quarter wavelength reflector stacks, QWRS)을 제작하여 특성을 측정 분석하였다. 바닥면에 위치한 QWRS는 광 방출 효율뿐만 아니라 흡수 효율을 증가시킨다. 바닥면에 QWRS를 넣은 것과 그렇지 않은 두가지의 DOT를 제작하여 비선형 S-자 형의 전류-전압 특성, 광 방출 효율 및 흡수 효율을 측정, 분석하였다. 하부 거울층을 삽입한 DOT와 기존의 DOT의 스위칭 변화는 각각 1.82 V와 1.52 V로 흡수효율에서 20 % 증가함을 보인다. 뿐만 아니라, 하부 거울층을 이용한 DOT는 기존의 소자에 비하여 발광 효율 면에서 최고 46 % 향상된 결과를 나타낸다. 스위칭 특성을 분석하기 위하여 순방향 전압에서 비선형 s-자형의 전류-전압 특성을, 역방향 전압에서 완전 공핍 전압을 모의실험을 통하여 알아보았다. 모의실험 방법으로 유한 차분 방법 (finite difference method, FDM)을 이용하여 최적화된 DOT 각 층의 두께와 도핑 농도를 구하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.40-46
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• 2006

본 연구에서는 GaAs/AlGaAs 구조의 수직 구조 레이저 - 완전 공핍 광 싸이리스터를 제작하여, 광 논리 및 광 스위칭 시스템에 응용할 수 있는, 광 AND- 와 OR- 게이트를 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 제작된 단일 소자 타입의 광 싸이리스터는 하나의 소자에서 간단한 기준 스위칭 전압의 변화만으로 광 AND 와 OR 게기트를 모두 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 활성층 위, 아래에 1/4 파장 거울층 구조를 채택하고, 선택적 산화공법을 이용하여 0.65 mA의 낮은 문턱전류 값을 얻었고, 50dB 이상의 높은 온/오프 대비를 보였으며, 높은 광 출력 효율과 입력 광 신호에 대한 높은 선택도를 얻을 수 있었다. 제작된 광 싸이리스터는 실험적으로 S자형의 전류-전압 특성곡선을 얻었고, 빛의 세기가 증가함에 따라 스위칭 전압이 5.20V에서 1.90V로 현저히 줄어드는 것을 확인하였다

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권1호
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• pp.29-34
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• 2004

본 연구에서는 광통신 시스템에 응용할 수 있는 InGaAs/lnGaAsP 다중 양자 우물의 장파장용 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor)를 제안하고, 도파로 형태로 소자를 제작하여, 최초로 레이징 특성을 측정 분석하였다. 먼저, 완전공핍 광 싸이리스터에 있어서 스위칭 전압과 전류는 각각 4.63 V 와 10uA로 측정되었고, 홀딩 전압(holding voltage)과 전류는 각각 0.59V, 20uA에서 그 특성이 나타났다. 또한, 레이징 되는 문턱 전류(threshold current)는 $25^{\circ}C$에서 111 mA, $10^{\circ}C$에서 72.5 mA로 각각 나타났으며, 문턱 전류의 약 1.41배에 해당하는 동작 전류에서 측정된 레이징 중심 파장은 1.561um로 나타남을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권7호통권361호
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• pp.24-30
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• 2007

본 연구에서는 광 논리 및 광 스위칭 시스템에 응용할 수 있는 수직 구조 레이저 - 완전 공핍 광 싸이리스터 (vertical cavity laser - depleted optical thyristor, VCL-DOT)를 제작하고, 본 연구실에서 제안한 차동 스위칭 방법을 이용하여 광 로직(AND, OR, NAND, NOR, INVERT) 함수를 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 제작한 VCL-DOT는 0.65 mA의 낮은 레이징 문턱 전류, 0.38 mW/mA의 높은 slope efficiency, 그리고 낮은 입력 광 파워에도 높은 민감도를 보인다. 차동 소자타입의 광 싸이리스터를 이용하면 복잡한 전기 회로를 이용하지 않고도, 집적화된 단일 소자에서 간단한 기준 광입력 시호의 파워를 제어함으로써 다양한 광 로직 게이트를 구현할 수 있다는 장점을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권7호
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• pp.1-6
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• 2006

본 연구에서는 광 논리 및 광 접속에 응용할 수 있는 GaAs/AlGaAs 구조의 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor, DOT)에 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser diode)을 응용하여, 활성층 위, 아래에 1/4 파장 거울층(quarter wavelength reflector stacks)을 제작함으로서 본 구조에서 최초의 레이징 특성을 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 스위칭 특성을 알아보기 위하여 순방향 전압에서는 비선형 s-자형의 전류-전압 특성을, 역방향 전압에서는 완전 공핍 전압을 모의실험으로 알아보았다. 모의실험을 바탕으로 설계, 제작한 VCL-DOT(Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor)의 스위칭 전압과 전류는 5.24 V, $5{\mu}A$ 이고, 홀딩 전압과 전류는 각각 1.50 V, $100{\mu}A$가 나왔다. 측정된 레이징 문턱 전류는 0.65 mA 이고, 출력 파장은 854.5 nm의 레이징 특성을 확인하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2004년도 하계학술대회
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• pp.41-45
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• 2004

본 논문에서는 DLL(Delay Locked Loop)를 응용하여 광통신 시스템에 응용할 수 있는 완전공핍 광 싸이리스터(Depleted Optical Thyristor)의 구동 Driver를 설계하였다. 광스위칭 소자로 활용될 DOT를 구동시키기 위해서는 Thyristor의 구조 특성을 고려할 때 강한 역방향 전압 펄스와 함께 높은 순방향 전류 펄스의 특성을 가지는 파형이 필요하다. 구동 Driver의 제작 공정은 삼성 CMOS $0.35{\mu}m$, 1 poly, 4 metal 공정을 사용하였고 시뮬레이션 결과 500 MHz 대역에서 DOT를 구동하기 위한 전압, 전류 특성을 가지는 파형을 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권1호
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• pp.30-34
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• 2005

This study shows the lasing characteristics of InGaAs/InGaAsP multiple-quantum-well waveguide-type depleted optical thyristor (DOT) using the vertical window. The measured switching voltage and current are 3.36 V and 10 ㎂, respectively. The lasing threshold current is 131 mA at 25 ℃. The output peak wavelength is 1570 nm at a bias current of 1.22 Ith and there is not input signal anymore in the output port. The vertical injection depleted optical thyristor - laser diode (VIDOT-LD) using the vertical-injection structure shows very good isolation between input and output signal.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 하계학술발표회
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• pp.26-27
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• 2004

We present the first demonstration of the vertical-injection depleted optical thyristor laster diode with InGaAs/InGaAsP multiple quantum well structure. The measured switching voltage and current are 3.36 V and 10 A respectively. The holding voltage and current are respectively 1.37 V, 100 A. The lasing threshold current is 131 mA at 25 C. The output peak wavelength is at 1578 nm at a bias current equal to 1.22 times threshold.

• 전기학회논문지
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• 제58권8호
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• pp.1580-1584
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• 2009

We have theoretically analyzed the monolithic integration of vertical cavity lasers with depleted optical thyristor (VCL-DOT) structure and experimentally demonstrated optical logic gates such as AND-gate, OR-gate, and INVERTER implemented by VCL-DOT for an optical programmable gate array. The optical AND and OR gates have been realized by changing a input bias of the single VCL-DOTs and all kinds of optical logic functions are also implemented by adjusting an intensity of the reference input beams into the differential VCL-DOTs. To achieve the high sensitivity, high slope efficiency and low threshold current, a small active region of lasing part and a wide detecting area are simultaneously designed by using a selective oxidation process. The fabricated devices clearly show nonlinear s-shaped current-voltage characteristics and lasing characteristics of a low threshold current with 0.65 mA and output spectrum at 854 nm.