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서로 이격되어 배치된 제1전극 및 제2전극, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 하나 이상의 나노 구조체를 포함하는 신호 전달부-상기 제1전극은 신호 발생부로부터 신호를 입력받음-;광자를 수신하고, 수신된 광자를 상기 제1전극으로 유도하기 위한 광 도파로를 포함하는 광결정 격자 구조부-상기 광 도파로는 복수의 유전체 구조물에 의해 형성됨-; 및상기 제2전극으로 출력되는 신호를 분석하여 광자를 검출하는 단일 광자 검출부를 포함하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 하나 이상의 나노 구조체는,상기 제1전극 및 상기 제2전극과 이격되어 배치되고,나노 구조체의 상부가 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이를 진자운동함으로써 상기 제1전극에서 상기 제2전극으로 전자를 이동시키는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 하나 이상의 나노 구조체는,두 개 이상의 나노 구조체로 구성되고,상기 두 개 이상의 나노 구조체는 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 직렬로 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제3항에 있어서,상기 두 개 이상의 나노 구조체는 제1나노 구조체 및 제2나노 구조체를 포함하고,상기 제1나노 구조체의 상부는 상기 제1전극과 상기 제2나노 구조체 사이를 진자운동함으로써 상기 제1전극에서 상기 제2나노 구조체로 전자를 이동시키고,상기 제2나노 구조체의 상부는 상기 제1나노 구조체와 상기 제2전극 또는 다른 나노 구조체 사이를 진자운동함으로써, 상기 제1나노 구조체로부터 이동된 전자를 상기 제2전극 또는 상기 다른 나노 구조체로 이동시키는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 광 결정 격자 구조부는,격자 형태로 배치된 복수의 유전체 구조물로 구성되며,상기 복수의 유전체 구조물은 막대 형상이고,상기 광 도파로는, 상기 복수의 유전체 구조물의 지름 및 간격을 조절하여 형성된 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 광 결정 격자 구조부는,일정한 격자 형태로 배치된 복수의 유전체 구조물로 구성되며,상기 복수의 유전체 구조물은 제1유전율을 가지는 하나 이상의 제1유전체 구조물 및 하나 이상의 제2유전율을 가지는 제2유전체 구조물을 포함하고,소정의 위치에 배치된 상기 제1유전체 구조물 및 상기 제2유전체 구조물에 의해 입사되는 광의 파장대역이 결정되는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 하나 이상의 나노 구조체는,SOI(Silicon On Insulator) 기판 및 상기 SOI기판 상에 형성된 금속 박막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 하나 이상의 나노 구조체는,10 내지 70 nm의 지름을 가지는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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제1항에 있어서,상기 단일 광자 검출부는,상기 신호 발생부가 제공한 신호의 세기 및 상기 제2전극으로 출력되는 신호의 세기를 분석하여 수신된 광자의 유무 및 수신된 광자의 양을 산출하는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출장치
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SOI(Silicon-On-Insulator) 기판을 형성하는 단계;상기 SOI기판상에 금속 박막을 형성하는 단계; 및제1전극, 제2전극, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 위치된 하나 이상의 나노 구조체 및 상기 제1전극을 일부를 둘러싸도록 위치된 광결정 격자 구조를 형성하도록 상기 금속 박막이 형성된 SOI기판을 패터닝하는 단계-상기 광결정 격자 구조는 입사된 광자가 상기 제1전극으로 유도될 수 있도록 하는 광 도파로를 포함함-;를 포함하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출방법
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제10항에 있어서,상기 광결정 격자 구조에 광자를 입사시키는 단계; 상기 제1전극에 신호를 입력함으로써 상기 제2전극에서 출력되는 신호의 세기를 측정하는 단계; 및상기 입력된 신호 및 상기 출력되는 신호의 세기를 분석하여 상기 입사된 광자의 양을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출방법
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제11항에 있어서,상기 패터닝하는 단계는,상기 광결정 격자 구조에 형성된 금속 박막을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출방법
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제10항에 있어서,상기 하나 이상의 나노 구조체는 막대형태이고, 하부가 고정된 상태에서 상부가 탄력적으로 진자운동하여 상기 제1전극의 신호를 상기 제2전극으로 전달하는 것을 특징으로 하는 상온에서 이용 가능한 단일 광자 검출방법
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