• Current Optics and Photonics
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• 제7권5호
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• pp.485-495
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• 2023

The pixel size in high-resolution complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors continues to shrink due to chip size limitations. However, the pixel pitch's miniaturization causes deterioration of optical performance. As one solution, a quad color filter (CF) array with pixel binning has been developed to enhance sensitivity. For high sensitivity, the microlens structure also needs to be optimized as the CF arrays change. In this paper, the covered microlens, which consist of four microlenses covered by one large microlens, are proposed for the quad CF array in the backside illumination pixel structure. To evaluate the optical performance, the suggested microlens structure was simulated from 0.5 ㎛ to 1.0 ㎛ pixels at the center and edge of the sensors. Moreover, all pixel structures were compared with and without in-pixel deep trench isolation (DTI), which works to distribute incident light uniformly into each photodiode. The suggested structure was evaluated with an optical simulation using the finite-difference time-domain method for numerical analysis of the optical characteristics. Compared to the conventional microlens, the suggested microlens show 29.1% and 33.9% maximum enhancement of sensitivity at the center and edge of the sensor, respectively. Therefore, the covered microlens demonstrated the highly sensitive image sensor with a quad CF array.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권2호
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• pp.1-8
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• 2004

STM-1 체계의 광통신용 광모듈 송수신부에 내장하기 위한 155.52 Mbps 트랜시버 ASIC을 0.6 ㎛ 2-poly 3-metal 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다 설계된 ASIC은 시스템에 의해서 처리된 155.52 Mbps 데이터 신호를 LD를 통하여 광신호로 변환하여 상대 시스템으로 송신하는 트랜스미터의 역할과, 상대 시스템으로부터 전송되어온 155.52 Mbps 광신호를 PD로 수신하여 전기신호로 변환하고 원형으로 복구하는 리시버의 역할을 한다. 트랜스미터와 리시버를 하나의 실리콘 기판에 집적하여 단일칩 형태의 트랜시버를 설계하기 위하여, 잡음 및 상호 간섭 현상을 방지하기 위한 배치 상의 소자 격리 방법뿐만 아니라 전원분리, 가드링, 격리장벽 등을 도입한 새로운 설계 방법을 적용하였다. 설계된 칩의 크기는 4 × 4 ㎟이며, 5 V 전원 공급상태에서 소모전력은 900 ㎽로 예측할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1933-1940
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• 1997

본 논문은 4개의 생체에서 계측된 생체신호를 처리할 수 있는 기능을 가진 시스템을 CMOS 기술을 사용하여 단일칩화하여 포토다이오드와 LED의 적외선을 전송매체로 하여 외부 관측시스템으로 미소 생체신호를 송수신하는 광전송시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 전원전압에 대한 의존성을 감소시키고, 연속된 4 생체 4 채널 텔레미터를 구현하기 위해 적외선 통신이 가능한 강제 동기식 방법을 제안하였다. $5.1{\times}5.1mm^2$ 크기의 신호처리용 IC는 외부 명령신호 수신, 내부 블럭 초기화, 생체 선택신호 해독, 생체신호 시분할 다중화, 외부 시스템에 데이터 전송 및 자동 전원차단 등의 기능이 있다. 또한 본 논문에서 개발된 생체신호처리용 IC 검증을 위해 외부관측시스템을 상용 IC를 사용해 조립후 심전도를 송신해 외부관측시스템에서 수신하는 광전송시스템을 구현하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.415-416
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• 2008

The finite element model was used to simulate the temperature distribution of a arrayed vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL). In this work, the dimension of AlGaAs/GaAs based VCSEL array was $50{\mu}m$ active diameter and $250{\mu}m$ pitch, and AuSn solder of 80wt%Au-20wt%Sn was included to flip-chip bond. The results of the thermal simulation will be applied to predict the thermal cross-talk in high speed parallel optical interconnects.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.377-377
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• 2007

A simplified integration process including packaging is presented, which enables the realization of the portable fluorescence detection system. A fluorescence detection microchip system consisting of an integrated PIN photodiode, an organic light emitting diode (OLED) as the light source, an interference filter, and a microchannel was developed. The on-chip fluorescence detector fabricated by poly(dimethylsiloxane) (PDMS)-based packaging had thin-film structure. A silicon-based integrated PIN photo diode combined with an optical filter removed the background noise, which was produced by an excitation source, on the same substrate. The active area of the finger-type PIN photo diode was extended to obtain a higher detection sensitivity of fluorescence. The sensitivity and the limit of detection (LOD S/N = 3) of the system were $0.198\;nA/{\mu}M$ and $10\;{\mu}M$, respectively.

• 한국광학회지
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• 제13권5호
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• pp.430-434
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• 2002

$12{\mu}{\textrm}{m}$ 길이, $5{\mu}{\textrm}{m}$ gap의 dipole 안테나에 입사되는 펨토초 레이저의 위치에 따른 테라헤르트 전자기 펄스의 크기를 관찰하였다. 비록 11volt의 작은 전압을 인가 시켰음에도 불구하고 테라헤르츠 전자기 펄스가 최대 4.7nA의 전류로 발생되었는데 이는 dipole 안테나 구조가 아닌 두 전송라인(transmission line)의 간격이 $300{\mu}{\textrm}{m}$ 떨어진 구조의 송신기(transmitter chip)에 비해 6배 작은 전압을 인가하여 3.4배 더 큰 전류가 발생됨을 알 수 있었다. 또한 팸토초 레이저로 여기 되는 dipole 안테나 구조의 송신기에 구형 교류전압을 최소 0.11volt에서 최대 10volt까지 변화시켜 테라헤르트 전자기 펄스의 최대값 크기에 따른 이진신호를 발생시켰다.

• 한국광학회지
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• 제10권1호
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• pp.73-79
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• 1999

1$\times$2, 1$\times$4 및 4$\times$4 LD-gate형 반도체 광스위치 모듈을 제작하였다. 스위치 소자와 광섬유와의 광결합을 위해서 테이퍼드 광섬유를 어레어로 제작하여 사용하였으며 30핀 버터플라이형 패키지로 완성하였다. 광 부푼 정렬 및 고정에서는 레이저 용접법 및 햄머링 공정을 이용하여 최초의 광정렬 값에서 평균 82%까지 복원하였다. 완성된 모듈에 대한 평가를 위해 전송 실험을 수행하였는데 1$\times$2 스위치 모듈이 삽입되었을 때 223-1의 단어길이를 갖는2.5Gbps 광신호에 대해서 전송패널티가 약0.5dB~2dB로 나타났으며, 광섬유의 분산특성에 의하여 발생하는 전송 패널티에 대해서는 50km 및 90km 광섬유에 대해서 각각 0.6dB 및 0.7dB의 작은 패널티가 발생하였다. 1$\times$4 및 4$\times$4 스위치 모듈을 이용한 전송특성 평가에서도 모두 -30dB 이하의 수신감도를 갖는 우수한 결과를 보였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 2006년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.123-128
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• 2006

This paper describes NDIR $CO_2$ gas sensor that shows the characteristics of temperature compensation. It consists of novel optical cavity that has two elliptical mirrors and a thermopile detector that includes ASIC chip in the same metal package for the amplification of detector output voltage and temperature sensor. The newly developed sensor modules shows high accuracy (less than +/-40 ppm) throughout the measuring concentration of $CO_2$ gas from 0 ppm to 2,000 ppm. After implementing the calculation methods of gas concentration, which is based upon the experimental results, the sensor module shows high accuracy less than +/- 5 ppm error throughout the measuring temperature range $(15^{\circ}C\;to\; 35^{\circ}C)$ and gas concentrations.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권3호
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• pp.19-23
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• 2012

Glassy carbon is widely used for high temperature melting process such as quartz due to its thermal stability. For utilizing Classy Carbon to glass mold press(GMP) optical lens, brittleness of Glassy Carbon is main obstacle of ultraprecision machining. Thus authors investigated ductile machining of Glassy Carbon adopting turning and grinding process respectively. From the experiments, ultraprecision turning surfaces resulted brittle crack in all machining conditions and ultraprecision grinding surfaces showed semi-ductile mode in small undeformed chip thickness conditions.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제8권6호
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• pp.289-292
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• 2007

Polymethly methacrylate(PMMA) and polydimethlysiloxane(PDMS) surfaces were treated to improve adhesiveness by irradiation of a Nd:YAG pulse laser beam($\lambda=266nm$). A pulse laser beam was directed on a polymer surface in air, and the number of pulses was controlled by mobile velocity of a motorized stage. The laser treated surfaces were investigated using an optical microscope and a contact angle measuring instrument. It was thereby revealed that the contact angles were decreased in the laser treated surface. This in turn led to an increase of oxygen content and improved adhesiveness on the modified surface. With improved surface adhesion, a fluid channel could be formed on the laser treated surface region.