Among recent decades, electromagnetic metamaterial is intensively studied due to its unnatural responses. With the help of free electrons in periodic metallic inclusions, Metamaterial achieved negative refractive index and cloaking ability that is not found in natural materials. Of all frequencies, especially, terahertz regime is of importance because it is less researched and only few devices are developed relative to other frequencies such as microwave due to the lack of proper source and detecting devices. Filter is the basic device for science and engineering because electromagnetic wave contains a wide range of frequency components. In the first half of this thesis, terahertz band-pass filter is developed. The Babinet principle theory, computer simulation, fabrication process, and measured result is shown. Another important regime is optical frequency because human’s eye can detect optical regime only. Emerging nano-science requires nanometer-scale imaging device which is difficult for conventional materials. In the last half of this thesis, sub-wavelength imaging device using carbon nanotube template is developed. The related surface plasmonic theory, computer simulation, and measurement result is discussed.
최근 수십년 간 전자기 메타물질은 자연에서 얻을 수 없는 성질로 인해 많은 연구가 이루어져 왔다. 메타물질은 삽입된 금속구조물의 자유전자의 작용으로 자연에서 찾아볼 수 없는 음의 굴절률이나 클로킹 능력을 갖게 되었다. 테라헤르츠 주파수는 적당한 생성과 감지 장치가 미비하여 다양한 전자기파의 주파수 대역에 비해 덜 개척되어 있다. 전자기파는 여러 주파수 대역이 섞여 있는 경우가 많으므로 특정 주파수만을 걸러내는 필터는 과학과 공학 전반에 걸쳐 기초적인 소자로서 중요하다. 이 논문의 첫 절반은 테라헤르츠 대역투과 필터 연구결과를 소개한다. 기초가 되는 바비넷 원리, 전산모사 수치해석, 공정 과정과 순서, 샘플 측정 결과가 포함되어 있다.
또 다른 주파수는 우리 눈이 감지하는 중심대역인 광학 대역이다. 관심이 집중되고 있는 나노 규모의 과학은 나노 규모를 관찰할 수 있는 장치가 필요하다. 이 논문의 마지막 절반은 탄소나노튜브를 틀로 사용하여 파장 이하 규모의 물체를 이미징하는 연구를 소개한다. 관련된 표면플라즈몬 이론, 전산모사 수치해석, 그리고 측정 결과가 포함되어 있다.
