일반기술

고체상 레이저를 위한 물질인 복합 폴리머

복합 고분자는 고분자의 작용 잇점과 기계적 특성을 가지고 반도체의 특성이 결합된 특별한 반도체 물질이다. 발광 다이오드, 발광 전기화학 셀, 고분자 그리드 트리오드 (플라스틱 트랜지스터의 새로운 구조), 전계 트랜지스터, 광전지 셀, 광 탐지자 그리고 광연결기와 같이 복합 고분자로 만들어진 다양한 고성능 광학 장치들이 우수한 특성을 나타내는 것이 증명되었다. 즉, 광학 장치의 영역이라고 할 수 있는 모든 분야에서 우수한 특성을 나타낸다. 많은 경우에 있어, 이와 같은 고분자 기반의 장치들은 무기 물질에 견줄만하거나 오히려 보다 나은 특성을 나타내는 상태이다. 그러나, 아직 이와 같은 수준에 도달하지 못한 분야가 고상 레이저 분야라고 할 수 있다. 본 기술은 반도체 발광 복합 고분자인 고상 레이저를 개발한 기술이다. 복합 고분자의 박막 필름은 100W/cm2 정도의 증폭된 자발적 발산을 위한 문턱 특성을 보인다. 한편, 다양한 공명자 구조는 마이크로 구멍 레이저, 분할된 피드백 레이저, “속삭이는 통로 (whispering gallery)” 모드 레이저 같은 고분자 레이져에 사용되어왔다. 본 복합 고분자 레이져 기술의 특징은 적은 물질 손실을 가지며 높은 이득을 나타내고, 좁은 이득을 나타내며100W/cm2 정도의 문턱을 가진 증폭된 자발적 발산 특성을 보인다는 것이다.본 기술은 레이저 물질로서 독특한 특성을 갖는 반도체 발광 복합 고분자이며, 기존 기술들이 가지고 있던 문제점들을 해결한 기술이다. 또한, 본 기술은 마이크로 또는 그 이하의 이득 길이를 가지고 있고 따라서 마이크로 단위의 두께를 가진 박막 고체 필름으로써 낮은 주입 문턱을 가진 레이트 동작 특성을 보인다. 본 기술은 복합 고분자로 이루어진 고상 레이저 특성 층을 만들었다. 본 기술의 복합 고분자는 기저 상태와 여기 상태를 갖는 복합 고분자이고 묽지 않은 박막 필름을 형성한다. 이와 같이 하므로써 다음과 같은 특성을 갖는다. 1) 기저상태에서 적어도 10의 4승 정도의 흡수 계수와 1 마이크로 이하의 흡수 깊이를 가진 강한 흡수를 나타낸다, 2) 여기 상태에서 효율적인 발광 발산을 한다. 이 발광은 기저 상태 흡수에 비해 낮은 에너지쪽으로 이동한다. 3) 광에서 유도된 흡수에 의하여 뒤덮여지지 않는 자극된 발광을 나타낸다.복합 고분자를 고상 레이저에 적용할 수 없었던 문제점 해결복합 고분자가 마이크로 이하의 이득 길이를 가짐낮은 주입 문턱을 가지고 레이저가 동작함기저 상태에서 강한 흡수력을 나타내고, 여기 상태에서 효율적인 발광을 나타냄