Sentaurus TCAD를 이용한 pixel structure 개발

　TCAD 란 Technology Computer-Aided Design의 약자로써 반도체 공정 기술이나 소자 개발에 앞서 행하는 컴퓨터 시뮬레이션을 말합니다. Image Sensor 연구에 있어서 광학적인 개념은 아주 중요한 부분으로 실제 sensor chip을 제작하기 전 광학/ 디바이스 시뮬레이션을 통하여 픽셀 특성을 평가하기 위하여 시뮬레이션을 진행하고 있습니다. 국내외 업계(삼성, SK Hynix, 일본 Sony 등)에서 Image Sensor 개발에 TCAD simulation을 꼭 거치고 있습니다. 현재 Imaging Device Lab.에서는 미국 시놉시스사의 TCAD tool을 이용하고 있으며, CMOS Image Sensor의 Pixel 구조 simulation 연구에 사용하고 있습니다. TCAD tool은 FDTD method를 기반으로 한 optical simulator입니다. Imaging Device Lab에서는 차세대 이미지 센서를 위한 새로운 pixel 구조를 제안하고 기존과 비교 성능 평가 시 주로 사용되며, optical simulation뿐만 아니라 device simulation도 함께 병행하여 보다 Image Sensor의 performance 평가에 큰 역할을 하고 있습니다.

FDTD Solutions[Lumerical co.]을 이용한 PDAF pixel구조 개발

　최근, PDAF (phase detection auto focus) 기능을 갖는 고성능 CMOS 이미지 센서가 요구되고 있습니다. 여기서, PDAF란 픽셀에서 추출한 이미지의 위상차를 사용하여 피사체에 초점을 맞추는 기술을 나타냅니다. 그러나 제한된 칩 영역에서 많은 수의 픽셀을 통합하기 위해 픽셀의 크기가 점차적으로 1.0 μm2 미만으로 축소됨에 따라서 픽셀에 기존에 사용하던 일반적인 AF 구조를 사용할 수 없습니다. 따라서, 본 연구에서는 플라즈몬이라는 광학특성을 이용한 플라즈몬 나노 구조를 갖는 PDAF 픽셀을 제안하고 Lumeracal사의 FDTD Solutions를 사용하여 서브 마이크론 픽셀 CMOS 이미지 센서의 광학 성능을 분석하고 있습니다.

DEVICE Solutions[Lumerical co.]을 이용한 AgNW(은 나노와이어)의 Heat transport 경향 연구

　투명전극에 사용되고 있는 AgNW는 전도성 발열 물질로서 고온에서 응집되어 특성이 저하되는 문제가 있습니다. 본 연구에서는 AgNW에 capping layer를 추가한 새로운 구조를 이용하여 기존의 단일 AgNW을 이용한 film보다 고온에서 견딜 수 있는 film 구조를 Lumerical사의 DEVICE Solutions를 사용하여 각 구조의 heat 분포를 해석하고 있습니다.