테라헤르츠 평행도파로를 이용한 포토레지ㅡ트 박막의 두께 및 길이 변화 측정

Abstract

본 논문에서 Chapter 1 테라헤르츠(Terahertz : 0.1 ~ 10THz)란 무엇인지에 대하여, 다른 종류의 전파 특성과 비교하여 테라파를 서술하였다. 또한 본 논문에서 지금까지 사용되어진 대표적인 테라파 발생과 측정 방식과 원리를 설명하였다. 본 논문에서는 광전도 안테나 PCA (Photoconductive antenna) 방식을 사용하였으며, 테라파 시스템에 대한 설명을 하였다.

평행 도파로를 진행하는 전자기파에 대한 이론을 Chapter 2에 서술하였다. 특히, TE (transverse electric) mode 와 TM (transverse magnetic) mode에 대한 이론적인 분석을 통하여 평행도파로 내에서 전파하는 각각의 모드에서의 군속도 분산과 차단 주파수에 대해 서술하였다.

FDTD 시뮬레이션에 대해 Chapter 3에 서술하였다. 전기장과 자기장 사이의 맥스웰 방정식을 가상의 공간에서 컴퓨터 계산에 적용하기 위하여, FDTD 시뮬레이션 조건에 대해 설명과, 알고리즘을 적용하여 1차, 2차원의 공간에서의 맥스웰 방정식을 계산 하기위한 방식에 대해 이야기 하고 2차원 공간에서는 전자기파의 대표적인 TE 모드 TM 모드로 나누어 서술하였다.

Chapter 4에서는 평행 도파로를 이용한 박막 측정하였다. 처음으로, Chapter 4.1 to 4.3에서는 평행 도파로를 이용한 박막 측정 방식과 지금까지 사용되어진 테라파를 이용한 다양한 측정 방식에 대해 서술하였다. 두 번째로, Chapter 4.4.2 에서는 Chapter 3에서 공부한 FDTD 시뮬레이션을 이용하여 박막의 길이와 두께에 따른 TTS (time turning sensitivity) 와 FTS (frequency turning sensitivity)를 예측하였다. 마지막으로, Chapter 4.4.5 실험을 통하여 박막의 두께와 길이를 변화시켜 측정하고 앞의 시뮬레이션과 비교 분석하여 resonance 이동의 원인에 대한 분석을 하였다.