• Current Optics and Photonics
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• 제5권2호
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• pp.155-163
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• 2021

We propose a novel optical encryption scheme for cipher-feedback-block (CFB) mode, capable of encrypting two-dimensional (2D) page data with the use of two-step phase-shifting digital interferometry utilizing orthogonal polarization, in which the CFB algorithm is modified into an optical method to enhance security. The encryption is performed in the Fourier domain to record interferograms on charge-coupled devices (CCD)s with 256 quantized gray levels. A page of plaintext is encrypted into digital interferograms of ciphertexts, which are transmitted over a digital information network and then can be decrypted by digital computation according to the given CFB algorithm. The encryption key used in the decryption procedure and the plaintext are reconstructed by dual phase-shifting interferometry, providing high security in the cryptosystem. Also, each plaintext is sequentially encrypted using different encryption keys. The random-phase mask attached to the plaintext provides resistance against possible attacks. The feasibility and reliability of the proposed CFB method are verified and analyzed with numerical simulations.

• ETRI Journal
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• 제24권5호
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• pp.373-380
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• 2002

This paper presents a new method for a visual cryptography scheme that uses phase masks and an interferometer. To encrypt a binary image, we divided it into an arbitrary number of slides and encrypted them using an XOR process with a random key or keys. The phase mask for each encrypted image was fabricated nuder the proposed phase-assignment rule. For decryption, phase masks were placed on any path of the Mach-Zehnder interferometer. Through optical experiments, we confirmed that a secret binary image that was sliced could be recovered by the proposed method.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.80-86
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• 2002

본 논문에서는 이진 위상 홀로그램과 간섭원리를 이용하여 기존의 광 암호화 방법보다 암호영상 마스크를 제작 하기는 쉽고 암호 해독은 어려운 영상 암호 기법과 복원 및 인증 시스템을 제안하였다. 제안한 암호화 방법은 원영상의 홀로그램을 암호화하므로 원영상을 이중으로 암호화한다. 또한 암호화된 위상패턴을 위상카드로 제작할 경우 광세기 검출기로 볼 수 없을 뿐만 아니라 복제할 수도 없어서 개인 정보보호 및 인증시스템에 매우 유용하게 사 용될 수 있다.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.50-54
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• 2014

Object image using DRPE(Double Random Phase Encryption) in 4f system is encrypted by space-division method using amplitude mask. However, this method has the weakness for the case of having partial data of amplitude mask which can access the original image. To improve the security, we propose the method using the 2-dimension logistic chaos function which shuffles the encrypted data. It is shown in simulation results that the proposed method is highly sensitive to chaos function parameters. To properly decrypt from shuffled encryption data, below 1e-5 % errors of each parameter should be required. Thus compared with conventional method the proposed shows the higher security level.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.631-634
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• 2002

In this paper, we propose an improved optical security system using three phase-encoded images and the principle of interference. This optical system based on a Mach-Zehnder interferometer consists of one phase-encoded virtual image to be encrypted and two phase-encoded images, encrypting image and decrypting image, where every pixel in the three images has a phase value of '0' and '$\pi$'. The proposed encryption is performed by the multiplication of an encrypting image and a phase-encoded virtual image which dose not contain any information from the decrypted image. Therefore, even if the unauthorized users steal and analyze the encrypted image, they cannot reconstruct the required image. This virtual image protects the original image from counterfeiting and unauthorized access.. The decryption of the original image is simply performed by interfering between a reference wave and a direct pixel-to-pixel mapping image of the encrypted image with a decrypting image. Both computer simulations and optical experiments confirmed the effectiveness of the proposed optical technique for optical security applications.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.79-85
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• 2004

후면의 석영면에 위상 패턴을 형성하여 투과율 조절을 구현한 포토마스크에 대해 보고한다. 위상 패턴의 크기와 패턴 조밀도에 따른 조명 동공의 형태 변화에 관한 이론적 결과와 투과율 조절 포토마스크를 사용한 웨이퍼 상 CD(critical dimension) 균일도 개선에 관한 실험적 결과에 대해 기술한다. 투과율 조절을 위한 위상 패턴은 패턴이 형성되지 않은 영역에 대해 180$^{\circ}$의 상대적 위상을 갖도록 석영면을 식각한 콘택홀 형태의 패턴을 사용하였다. 콘택홀 패턴의 크기가 작을수록 본래의 조명동공 형태를 유지하게 되며, 동일한 패턴 조밀도에서 더욱 큰 노광 광세기 저하가 일어남을 알 수 있었다. 패턴 조밀도를 위치별로 변화시켜 CD균일도 개선에 적합한 투과율 분포를 포토마스크 후면에 형성하였다. 투과율 조절 포토마스크를 140nm 디자인 롤을 갖고 있는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 한 주요 레이어에 적용하여 CD 균일도를 3$\sigma$값으로 24.0nm에서 10.7nm 로 개선할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.289-296
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• 2001

본 논문에서는 뒤틀린 니매틱 액정디스플레이를 가변적인 위상마스크로 사용하여 기존의 2진 데이터 영상에 위상변조를 추가하는 방법을 제안한다 이를 위해 액정디스플레이의 위상변조특성을 이론 및 실험적으로 조사하였고, 입사빔 세기가 매우 커지면 위상변조 특성이 변하는 현상이 존재함을 실험적으로 보였다. 위상변조가 가미된 2진 데이터 영상의 저장특성을 실험적으로 조사하기 위해 여덟 장의 홀로그램을 각다중 을 사용해서 Dupont 사의 광폴리머의 한 지점에 기록하였다. 위상변조를 사용하여 Fourier 면 홀로그램을 기록할 경우, 기존의 진폭변조방식만 사용하는 경우에 비해 빔세기 균일도를 높일 수 있어서, 같은 조건에서 더 많은 홀로그램을 기록할 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권1호
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• pp.37-43
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• 2001

본 논문에서는 컴퓨터와 리소그라피를 이용하여 암호화된 두 개의 위상카드를 제작하고, 마흐-젠더 간섭계를 이용하여 암호화된 이진영상을 복호화하는 방법을 제안하였다. 이때 두 위상카드 중 하나는 기준 영상으로 사용되고 다른 하나는 암호 영상으로 사용된다. 하나의 랜덤 위상 카드를 기준 영상으로 두고 암호화하고자 하는 영상에 맞게 빛의 간섭 현상을 이용하여 암호 영상으로 사용될 위상 카드를 제작하였다. 원 영상의 복원은 경로차가 같도록 구성한 마흐-젠더 간섭계의 두 경로에 기준 영상과 암호 영상을 위치시켜 간섭시킴으로써 영상을 복원할 수 있다. 위상 카드는 광세기 검출기로 볼 수 없을 뿐만 아니라 복제할 수도 없어서 개인 정보보호 및 인증시스템에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 간단한 영상에 대한 광실험을 통하여 제안한 시스템의 타당성을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제18권1호
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• pp.74-78
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• 2007

본 논문에서는 포토마스크 후면에 위상 패턴을 형성하여 웨이퍼 상 CD(critical dimension) 균일도를 개선할 수 있는 투과율 조절 포토마스크 기술을 ArF 리소그래피에 적용한 결과에 대하여 보고한다. 위상 패턴 조밀도에 따른 노광 광세기 변화 계산에 포토마스크 후면으로부터 포토마스크 전면까지의 광의 전파를 고려하여 ArF 파장에서의 위상 패턴 조밀도에 따른 노광 광세기 저하에 관한 실험결과를 이론적으로 재현할 수 있었다. 본 기술을 ArF 리소그래피에 적용하여 DRAM(Dynamic Random Access Memory)의 한 주요 레이어에 대해 필드 내 CD 균일도를 $3{\sigma}$ 값으로 13.8 nm에서 9.7 nm로 개선하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.257-257
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• 2016

최근에 메모리의 초고속화, 고집적화 및 초절전화가 요구되면서 resistive random access memory (ReRAM), ferroelectric RAM (FeRAM), phase change RAM (PRAM)등과 같은 차세대 메모리 기술이 활발히 연구되고 있다. 다양한 메모리 중에서 특히 resistive random access memory (ReRAM)는 빠른 동작 속도, 낮은 동작 전압, 대용량화와 비휘발성 등의 장점을 가진다. ReRAM 소자는 절연막의 저항 스위칭(resistance switching) 현상을 이용하여 동작하기 때문에 SiOx, AlOx, TaOx, ZrOx, NiOx, TiOx, 그리고 HfOx 등과 같은 금속 산화물에 대한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이와 같이 다양한 산화물 중에서 AlOx는 ReRAM의 절연막으로 적용되었을 때, 우수한 저항변화특성과 안정성을 가진다. 하지만, AlOx 박막을 형성하기 위하여 기존에 많이 사용되어지던 PVD (physical vapour deposition) 또는 CVD (chemical vapour deposition) 방법에서는 두께가 균일하고 막질이 우수한 박막을 얻을 수 있지만 고가의 진공장비 사용 및 대면적 공정이 곤란하다는 문제점이 있다. 한편, 용액 공정 방법은 공정과정이 간단하여 경제적이고 대면적화가 가능하며 저온에서 공정이 이루어지는 장점으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 sputtering 방법과 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서 메모리 특성을 비교 및 평가하였다. 먼저, p-type Si 기판 위에 습식산화를 통하여 SiO2 300 nm를 성장시킨 후, electron beam evaporation으로 하부 전극을 형성하기 위하여 Ti와 Pt를 각각 10 nm와 100 nm의 두께로 증착하였다. 이후, 제작된 AlOx 용액을 spin coating 방법으로 1000 rpm 10 초, 6000 rpm 30 초의 조건으로 증착하였다. Solvent 및 불순물 제거를 위하여 $180^{\circ}C$의 온도에서 10 분 동안 열처리를 진행하였고, 상부 전극을 형성하기 위해 shadow mask를 이용하여 각각 50 nm, 100 nm 두께의 Ti와 Al을 electron beam evaporation 방법으로 증착하였다. 측정 결과, 용액 공정 방법으로 형성한 AlOx 기반의 ReRAM에서는 기존의 sputtering 방법으로 제작된 ReRAM에 비해서 저항 분포가 균일하지는 않았지만, 103 cycle 이상의 우수한 endurance 특성을 나타냈다. 또한, 1 V 내외로 동작 전압이 낮았으며 104 초 동안의 retention 측정에서도 메모리 특성이 일정하게 유지되었다. 결론적으로, 간단한 용액 공정 방법은 ReRAM 소자 제작에 많이 이용될 것으로 기대된다.