완전한 포토닉 크리스탈 어레이에 대한 일관된 모니터링을 달성하기 위해 단일 단면 이미지는 일반적으로 넓은 공간 범위를 포함해야 하며, 이로 인해 개별 구멍 구조가 넓은 시야 이미지에서 매우 작은 비율을 차지하게 된다. 단면 이미지의 대비가 낮고 경계가 흐릿하며 형태가 복잡하여 자동 인식 및 정밀 측정이 크게 어려워진다. 이 문제를 해결하기 위해 PCSEL 단면 SEM 이미지에 대한 구멍 구조 자동 인식 및 기하학적 측정 방법을 제안한다. 이 방법은 의미 분할 모델에 기반하여 구멍 영역을 자동으로 인식할 수 있으며, 다양한 구멍 유형 및 촬영 조건에서 안정적으로 구멍 영역 마스크를 추출하고 구멍 구조 크기를 자동으로 측정할 수 있다. 실험 결과는 최종 선정된 의미 분할 모델이 검증 세트에서 93% IoU(F1-score 약 95%)를 달성했으며 구멍 구조 폐쇄성과 윤곽 연속성이 우수함을 보여준다; 기하학적 측정 측면에서 자동 측정 결과는 수동 측정 결과와 잘 일치하며, 측정 불확실성은 구멍 구조 자체의 특성 크기에 대해 약 1%~5%로 다양한 크기 구간에서 안정성과 반복성을 보인다. 이 방법은 수동 라벨링 및 개별 구멍 측정에 따른 불확실성을 효과적으로 줄이고 파라미터 통계 효율성을 향상시킨다; 동시에 배열 규모의 기하학적 파라미터 통계 결과와 결합하여 이 방법은 매립된 나노 구멍의 횡방향 배열 방향에서 크기 일관성과 국부적 불균일성을 정량적으로 특성화할 수 있어 PCSEL 매립형 나노 구멍 구조의 크기 평가 및 공정 모니터링을 위한 실용적인 기술 수단을 제공한다.

반도체 레이저; 포토닉 크리스탈 면 발광 레이저; 매립형 나노 구멍 구조; 이미지 특성화; 의미 분할