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편광제어가 가능한 메타표면에 있어서,상기 메타표면은,일정한 단위 면적으로 구분된 기판;상기 단위 면적에 따라 구분된 기판상에 형성되는 나노 기둥을 포함하는 단위 셀 및상기 단위 셀이 8개의 제1 내지 제8 단위셀로 서로 연결되어 형성된 슈퍼셀; 을 포함하는 것을 특징으로 하되,상기 제1 내지 제8 단위 셀 각각에 형성된 제1 내지 제8 나노 기둥들 각각은,수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) 재질로 형성된 유전체의 직육면체 형상을 가지며, 상기 기판의 가로축을 제1축, 상기 기판의 세로축을 제2축이라고 할 때, 상기 제1 및 제2축과 각각 45도의 각도를 이루면서 상기 기판상으로부터 수직 하는 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 제1 내지 제8 나노 기둥들 중 적어도 4개의 나노 기둥과 다른 4개의 나노 기둥은 각각 90도 각도를 이루면서 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 메타표면,
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청구항 5에 있어서,상기 제1축 및 제2축의 길이를 나타내는 피치 Λ는 240nm이고, 상기 제1 내지 제8 나노 기둥은 가로, 세로의 크기가 각각 다르고 일정 높이를 가지는 것으로서, 상기 가로 세로의 크기 치수의 변화에 따라 상기 메타표면에 투과된 y편광의 위상이 0에서 2π까지 제어되는 것을 특징으로 하는 메타표면
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메타표면으로 구성되는 메타렌즈에 있어서,상기 메타렌즈는,일정한 단위 면적으로 구분된 기판;상기 단위 면적에 따라 구분된 기판상에 형성되는 나노 기둥을 포함하는 단위 셀 및상기 단위 셀이 8개의 제1 내지 제8 단위셀로 서로 연결되어 형성된 슈퍼셀; 을 포함하는 것을 특징으로 하되,상기 제1 내지 제8 단위 셀 각각에 형성된 제1 내지 제8 나노 기둥들 각각은,상기 기판의 가로축을 제1축, 상기 기판의 세로축을 제2축이라고 할 때, 상기 제1 및 제2축과 각각 45도의 각도를 이루면서 상기 기판상으로부터 수직 하는 방향으로 연장 형성되고, 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) 재질로 형성된 유전체의 직육면체 형상을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 내지 제8 나노 기둥들 중 적어도 4개의 나노 기둥과 다른 4개의 나노 기둥은 각각 90도 각도를 이루면서 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 메타렌즈
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청구항 8에 있어서,상기 제1축 및 제2축의 길이를 나타내는 피치 Λ는 240nm이고, 상기 제1 내지 제8 나노 기둥은 가로, 세로의 크기가 각각 다르고 일정 높이를 가지는 것으로서, 상기 가로 세로의 크기 치수의 변화에 따라 상기 메타표면에 투과된 y편광의 위상이 0에서 2π까지 제어되는 것을 특징으로 하는 메타렌즈
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청구항 9에 있어서,복수 개의 상기 슈퍼 셀이 서로 연결되어 원판을 이루고,상기 원판의 직경과 초점 길이(focal length)는 60㎛인, 메타렌즈
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메타표면으로 구성되는 메타렌즈 제조방법에 있어서,상기 메타렌즈 제조방법은,기판을 준비하는 제1단계;상기 기판에 유전체 박막층을 증착시키는 제2단계;상기 유전체 박막층에 전자빔 레지스트 (electron beam resist)를 증착시키는 제3 단계;전자빔 리소그라피 (electron beam lithography)를 통해 메타렌즈 패턴 층을 형성하는 제4 단계;상기 메타렌즈 패턴 층에 알루미늄 층을 증착하여 리프트 오프(lift-off)하여 에치마스크를 형성하는 제5 단계;상기 유전체 박막층에 에칭(etching)을 하여 메타렌즈 구조를 형성하는 제6 단계; 및상기 메타렌즈 구조에 남아있는 잔여 알루미늄 층을 제거하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하며,상기 메타렌즈는,일정한 단위 면적으로 구분된 기판;상기 단위 면적에 따라 구분된 기판상에 형성되는 나노 기둥을 포함하는 단위 셀 및상기 단위 셀이 8개의 제1 내지 제8 단위셀로 서로 연결되어 형성된 슈퍼셀; 을 포함하는 것을 특징으로 하되,상기 제1 내지 제8 단위 셀 각각에 형성된 제1 내지 제8 나노 기둥들 각각은,상기 기판의 가로축을 제1축, 상기 기판의 세로축을 제2축이라고 할 때, 상기 제1 및 제2축과 각각 45도의 각도를 이루면서 상기 기판상으로부터 수직 하는 방향으로 연장 형성되고, 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) 재질로 형성된 유전체의 직육면체 형상을 가지는 것을 특징으로 하며, 상기 제1 내지 제8 나노 기둥들 중 적어도 4개의 나노 기둥과 다른 4개의 나노 기둥은 각각 90도 각도를 이루면서 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제1단계는,상기 기판의 표면에 존재하는 불순물을 제거하는 웨이퍼 클리닝을 하는 제1-1 단계;수분을 제거하는 디하이드레이션 베이킹(dehydration baking)을 하는 제1-2 단계;상기 기판의 표면이 소수성을 띄도록 변형하는 프라임 제1-3 단계를 더 포함하는, 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제2단계는,상기 기판상에 화학 기상 증착법 (chemical vapor deposition)을 통해 유전체 박막 층을 증착하는 제2-1 단계를 더 포함하며,상기 유전체 박막 층은 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) 층이고,상기 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) 층의 두께는 320nm가 되도록 증착하는, 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제3단계는, 스핀 코팅(spin-coated) 방법으로 전자빔 레지스트 (electron beam resist)를 증착하는 제3-1 단계;소프트 베이크(soft baking)를 하는 제3-2 단계를 더 포함하는, 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제4단계에서, 전자빔 리소그라피(electron beam lithography)를 이용하여 메타표면 패턴을 형성하고, 전자빔이 조사된 레지스트를 제거하여 현상 (development)하는 4-1단계를 더 포함하는, 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제5단계는,상기 메타렌즈 패턴 층에 알루미늄(Al)을 증착하여 형성하고, 상기 알루미늄 층의 두께는 60nm가 되도록 하는 5-1단계; 및리프트 오프 (lift-off)를 수행하여 에치 마스크 (etch mask)를 형성하는 5-2단계를 더 포함하는, 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제6단계는,상기 기판에 불소 기반의 유도 결합 플라즈마 반응성 이온에칭(fluorine-based inductively coupled plasma-reactive ion etching)을 행하는 제6-1 단계를 더 포함하는, 메타렌즈 제조방법
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청구항 11에 있어서,상기 제7 단계는,상기 기판에 습식 식각(wet etching)을 통해 남아있는 잔여 알루미늄 층을 제거하는 제7-1 단계를 더 포함하는, 메타렌즈 제조방법
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