가. 정의 및 필요성
(1) 정의

☐ 광반도체는 광기술의 핵심부품으로 가시광과 적외광, 자외광 등 빛(Photo)의
다양한 특성을 이용하여 빛에너지와 전기에너지를 상호변환하는 전자부품으로 정의

❍ (광반도체) 전기신호를 빛으로 변환하는 발광소자와 빛을 전기신호로 변환하는
수광소자로 구분
- (가공 및 센싱 광반도체) 화합물 반도체 구성에 따라 자외선, 가시광선 및
적외선 영역 파장의 소자 제작이 가능하며 직진성, 미세 발광 스폿 사이즈
(수 um), 단색성, 고광밀도, 간섭성 (coherent)과 같은 특징을 활용하여, 다양한
산업에 폭넓게 사용

☐ 초고속 광반도체 소자는 발광소자인 레이저 다이오드(Laser Diode, LD)와
광다이오드(Photo diode, PD) 수광소자 검출기 등으로 분류

❍ (레이저 다이오드) 반도체 레이저라고도 불리며, 활성층을 n형 반도체와 p형
반도체 클래드 층 사이에 두고 전류 주입을 통한 전자의 천이에 의한 광자
유도방출을 이용한 광파의 발진기 및 증폭기로 구성

❍ (수광소자) 반도체에 빛을 쬐면 전류가 발생하는 현상을 이용한 소자로
전송된 광신호를 검출하여 전기적인 신호(즉 전류)로 변환하는 검출 소자

☐ 초고속 레이저 다이오드는 크게 직접 변조 방식 및 외부 광변조기를 집적
한 외부 변조 방식으로 구분 가능

❍ (직접변조 광원(DML)) 고속 신호의 변조와 전송을 위하여 일반적으로 분산
피드팩(DFB: Distributed Feedback) 구조의 회절격자를 사용한 단일 칩 구조로
주입 전류 변조를 통한 고속의 광신호 생성하며 고출력/저전력의 장점이
있으며, 칩 크기가 작고 동작 조건 및 임피던스 정합 구조가 단순하게 구성

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