본 연구에서는 GaAs/AlGaAs 구조의 수직 구조 레이저 - 완전 공핍 광 싸이리스터를 제작하여, 광 논리 및 광 스위칭 시스템에 응용할 수 있는, 광 AND- 와 OR- 게이트를 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 제작된 단일 소자 타입의 광 싸이리스터는 하나의 소자에서 간단한 기준 스위칭 전압의 변화만으로 광 AND 와 OR 게기트를 모두 구현할 수 있다는 장점을 갖는다. 활성층 위, 아래에 1/4 파장 거울층 구조를 채택하고, 선택적 산화공법을 이용하여 0.65 mA의 낮은 문턱전류 값을 얻었고, 50dB 이상의 높은 온/오프 대비를 보였으며, 높은 광 출력 효율과 입력 광 신호에 대한 높은 선택도를 얻을 수 있었다. 제작된 광 싸이리스터는 실험적으로 S자형의 전류-전압 특성곡선을 얻었고, 빛의 세기가 증가함에 따라 스위칭 전압이 5.20V에서 1.90V로 현저히 줄어드는 것을 확인하였다
Latching optical switches and optical logic gates AND and OR are demonstrated, for the first time, by the monolithic integration of a vertical cavity lasers with depleted optical thyristor structure, which have not only a low threshold current with 0.65mA, but also a high on/off contrast ratio more than 50dB. By simple operating technique with changing a reference switching voltage, this single device operates as two logic functions, optical logic AND and OR. The thyristor laser fabricated using the oxidation process achieved a high optical output power efficiency and a high sensitivity to the optical input light.
