일반기술

수직 입사형 도파로 광 싸이리스터 및 그 제조방법, 그리고 그러한 광 싸이 리스터의 스위칭 방법

본 발명은 도파로 형태의 PnpN(NpnP) 구조의 반도체 소자로서, 빛에 의해 스위칭 및 논리기능을 수행하는 광 싸이리스터(optical thyristor) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 도파로 형태의 광 싸이리스터는 광 통신 시스템에 적용하기 위해서 애노드와 캐소드에 에너지 밴드 갭이 큰 물질(예컨대 애노드로서 P+층, 캐소드로서 N+층)을 사용하고, 가운데는 에너지 밴드 갭이 작은 p층과 n층으로 되어, 전체 구조는 이중 이종 접합 구조(두개의 광 싸이리스터가 하나의 전극으로 연결됨)로 구성된다. 이러한 도파로 광 싸이리스터를 스위칭 하기 위해, 하나의 전극으로 연결되어 있는 두개의 광 싸이리스터의 각각의 윗면의 일부분에 빛을 입사시킬 수 있도록 금속판을 입히지 않고, 빛을 소자의 윗면에 입사시켜서 광 싸이리스터를 스위칭하도록 한다. 따라서 본 발명에 의한 수직으로 빛을 입사 시켜서 스위칭을 할 수 있는 도파로 광 싸이리스터는 기존의 측면에서 빛을 입사시키는 방법 보다 효율이 좋은 광 통신용 소자 개발과 쉬운 패키징(packaging) 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 수직 입사형 도파로 광 싸이리스터는, 광 스위칭 및 광 논리 기능을 수행할 수 있는 이중 이종 접합 광 싸이리스터(DHOT)로서, 소자의 윗면에 있는 금속판의 전극층(18; 28; 38)의 일부분이 오픈된 개구부(19, 19'; 29, 29' ; 39, 39')를 갖도록 함으로써, 스위칭 시에 수직으로 빛을 입사시킬 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하며, 따라서, 높은 스위칭 효율과 쉽게 스위칭을 할 수 있는 기능을 제공한다.본 발명에 따른 수직 입사광으로 스위칭되는 차분 도파로 광 싸이리스터는 높은 스위칭 효율과 쉽게 스위칭을 할 수 있는 기능을 제공함에 따라 일정한 진폭을 유지시켜주는 광 하드 리미터(optical hard-limiter), ATM 패킷 헤더 프로세싱을 위한 광 ATM 패킷 스위칭, 파장 분할 다중화(WDM) 광전송 시스템에서 파장 라우팅을 위한 파장 변환기 등의 많은 광통신 응용분야에 적용할 수 있는 효과가 있다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자가 용이하게 생각해 낼 수 있는 범위내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이며, 본 발명의 한계는 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정되어야 한다.