Principle of Semiconductor Quantum Cascade Laser and It’s Application to Chemical Gas Detection

There are many laboratory instrumental methods for analysing gaseous chemicals, but there are many limitations to detecting and identifying gaseous chemicals directly and quickly in the field and further optimizing the technology in the a portable way. Currently, Sensors for detecting gaseous chemicals are mainly applied by light detection, ion mobility detection using molecular properties, and methods using electrical properties of semiconductor devices or special precious metals. In this presentation, the principle and characteristics of QCL(Quantum Cascade Laser) as a kind of semiconductor laser and future detection sensor, and it’s application of the chemical gas detection technology in the mid-IR ranger(8~12㎛) will be explained. In particular, I’d like to introduce the detection and identification technology of the toxic chemical agents with absorption peaks in the mid-IR range.

반도체 양자폭포레이저의 원리 및 특성과 이를 이용한 화학가스 탐지기술의 소개

가스상의 화학물질을 분석하는 실험실적 기기분석 방법들은 많지만 야외 현장에서 직접 및 신속하게 탐지 및 식별하고 더욱이 휴대용으로 기술을 최적화하는 방법은 제한이 많이 따른다. 현재 가스상의 화학물질을 탐지하는 센서들은 주로 광을 이용한 탐지, 분자 특성을 이용한 이온이동도 탐지, 반도체 디바이스 또는 특수 귀금속의 전기적 특성 변화를 이용한 방법 등이 주로 응용되고 있다. 본 프레젠테이션에서는 반도체 레이저의 일종이며 미래의 탐지센서로 잠재성이 있는 양자폭포레이저(QCL)의 원리 및 특성을 설명하고자 한다. 특히 중적외선(8-12㎛) 파장대의 흡수 피크를 가진 유독성 화학작용제의 탐지 및 식별하는 기술을 소개하고자 한다.

20190814_대학원특별세미나_서병일박사.pdf