• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.333-333
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• 2016

현재까지 가장 높은 광전류 변환 효율을 나타내는 III-V 화합물 반도체의 다중접합 태양전지 대신 이보다 단순한 에피구조를 가진 단일셀 이종접합구조의 태양전지를 제안하였다. 이를 한국나노 기술원에서 MOCVD(Metalorganic Vapour Phase Epitaxy) 장비를 이용하여 에피구조를 성장하고 태양 전지를 제작해 그 특성을 조사하였다. 태양 전지는 서로 다른 orientation의 두 GaAs 기판에 각각 동일한 에피 구조로 성장되었다. GaAs 기판은 Si 도핑된 n-type 기판으로 (100) 표면이 <111>A 방향으로 2도 off 된 웨이퍼와 10도 off 된 웨이퍼가 사용되었다. 연구에서 시뮬레이션에 사용된 태양전지의 에피 구조는 맨 위 p-GaAs (p-contact 층), p-InAlP, p-InGaP의 광흡수층과 N-InAlGaP 층과 아래의 n-InAlP와 n-GaAs의 n-contact층으로 이루어져있다.태양전지는 $5mm{\times}5mm$의 면적을 가지고 있다. 그림 1은 전류-전압의 측정된 결과를 나타낸 그래프이다. 태양전지는 1 sun 조건하에서 probe를 이용해 측정되었다. 2도 off GaAs 기판 위에 성장시킨 태양전지에서는 3.7mA의 단락전류값이, 10도$^{\circ}$ off 인 샘플에서는 4.7mA의 단락전류값이 측정되었다. 반면에 전류-전압곡선으로부터 얻은 10도 off 인 태양전지의 직렬 저항값은 2도 off 인 태양전지의 약4배 정도로 나타났다. 이는 기판의 결정방향에 따라 태양전지의 내부 전하 transport에 차이가 있음을 나타낸다. TLM (Transmission Line Model) 방법에 의한 p-contact의 ohmic저항 측정에서도 이와 일치하는 결과를 얻었다.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.504-508
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• 2019

GaInP/AlGaInP 이종접합 구조를 제안하고 집광 조건에서 가장 높은 효율을 달성한 III-V 화합물 반도체 다중접합 태양전지의 맨 위 subcell에 주로 사용되는 GaInP 동종접합 구조를 대체해 이종접합 구조가 응용될 가능성에 대하여 조사하였다. $2^{\circ}$ off 된 웨이퍼와 $10^{\circ}$ off 된 서로 다른 off-cut 방향을 갖는 두 종류의 GaAs 기판 위에 성장된 태양전지의 특성을 집광 조건에서 측정하고 비교하였다. $10^{\circ}$ off 된 태양전지에서 더 높은 단락전류와 변환효율을 얻었다. 1 sun 조건에서 $10^{\circ}$ off 된 기판 위에 제작된 $2{\times}2mm^2$ 면적의 태양전지에서 $9.21mA/cm^2$의 단락전류밀도와 1.38 V의 개방 전압이 측정되었다. $10^{\circ}$ off 기판 위에 제작된 $5{\times}5mm^2$ 태양전지에서 집광도 증가에 따라 곡선인자(fiill factor)가 감소하여 변환효율은 6.03% (1 sun)에서 5.28% (20 sun)로 측정되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.227-227
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• 2013

본 연구에서는 Si(111) 기판에 성장온도 및 InN 증착양 변화에 따른 InN 양자점(Quantum Dot) 핵성생(Nucleation) 특성에 대해 논의한다. InN 양자점은 Nitrogen-Plasma 소스를 장착한 분자선증착기(MBE)를 이용하여 $0.103{\AA}/s$의 성장속도로 성장하였다. 성장온도를 $700^{\circ}C$에서 $300^{\circ}C$로 변환하면서 형성한 시료에서 lnN 양자점의 공간밀도는 $9.4{\times}10^7/cm^2$부터 $1.1{\times}10^{11}/cm^2$를 나타냈다. 가장 높은 공간밀도인 $1.1{\times}10^{11}/cm^2$는 기존에 보고된 값 ($7.7{\times}10^{10}/cm^2$)보다 상대적으로 높은 값을 갖는다 [1,2]. InN 증착양을 93, 186, 및 $372{\AA}/s$으로 각각 변화시켜 형성하여 양자점의 초기 성장거동을 분석하였다. InN 증착양이 증가함에 따라 양자점의 공간밀도는 $4.4{\times}10^{10}/cm^2$에 $6.4{\times}10^{10}/cm^2$까지 증가하였다. 일반적으로 InP 및 GaAs 기판을 기반으로 한 In(Ga)As 양자점은 증착양이 증가함에 따라 밀도는 감소하고 크기는 증가하는 경향을 보이며, 이는 같은 상 (Phase)을 갖는 물질들끼리 결합하려는 경향이 있기 때문이다. 본 실험에서는 기존 결과와 다른 경향을 보이고 있는데, 이는 Si(111) 기판과 InN 사이의 격자부정합이 상대적으로 크기 때문에 InN 양자구조가 커지는 대신 추가로 새로운 핵생성 메커니즘에 의한 것으로 설명할 수 있다. 이러한 InN 증착양에 따른 InN 양자점 성장거동을 표면에너지를 포함한 이론적인 모델을 통해 논의하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권10호
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• pp.928-934
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• 2002

Ga을 치환 고용시킨 ZnO(GZO) 박막을 GZO 세라믹 타켓을 사용하여 직류 마그네트론 스퍼터법에 의해 기판온도(RT, 400${\circ}C$), 잔류 $H_2O$ 분압(PH2O; 1.61${\times}10^{-4}∼2.2{\times}10^{-3}$ Pa), $H_2$ 가스 첨가(8.5%), 캐소드의 자장강도(250, 1000G)등의 다양한 조건하에서 제작했다. 기판 가열 없이 100% Ar를 사용한 경우, $P_{H_2O}$가 1.61${\times}10^{-4}$ Pa에서 2.2${\times}10^{-3}$ Pa로 증가 했을 때, 박막의 결정립 크기는 24 nm에서 3 nm로 감소했으며, 비저항은 3.0${\times}10^{-3}$에서 3.1${\times}10^{-2}{\Omega}㎝$ 로 크게 증가함을 보였다. 그러나, 8.5% $H_2$를 Ar 가스에 혼합하여 제막한 결과, GZO 박막의 전기적 특성은 $P_{H_2O}$의 증가에도 불구하고 변화 없이 나타났다. 또한 캐소드의 자장강도를 250G에서 1000G로 증가시킨 경우, GZO 박막의 결정성 및 전기적 특성은 $P_{H_2O}$와 상관없이 크게 향상되었으며, 이것은 플라즈마 임피던스의 감소에 따른 박막 손상의 감소에 기인한다고 생각된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.758-765
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• 2018

본 논문은 65-nm Complemetary Metal-Oxide-Semiconductor(CMOS) 공정으로 설계한 송신 1채널, 수신 2채널을 내장한 24 GHz 송수신 칩과 이 칩을 이용하여 제작한 24 GHz Frequency Modulated Continuous Wave(FMCW) 레이다 모듈을 제시한다. CMOS 송수신 칩은 14체배기, 저잡음 증폭기, 하향 변환 믹서, 전력 증폭기를 포함하고 있다. 송신 출력은 23.8~24.36 GHz 대역에서 10 dBm 이상이며, 위상 잡음은 1 MHz 오프셋에서 -97.3 dBc/Hz이다. 수신기는 25.2 dB의 변환 이득과 -31.7 dBm의 $P_{1dB}$를 갖는다. 송수신 칩은 모두 합해 295 mW를 소모하고 $1.63{\times}1.6mm^2$의 면적을 차지한다. 레이다 시스템은 FR4 기판과 저손실 듀로이드 기판을 적층하여, 저손실 기판위에 칩과 안테나 및 고주파 전송선을 배치하고, 바이어스 회로와 이득 블록, FMCW 신호 발생 블록은 FR4 기판에 집적하여 하나의 레이다 모듈을 구성하였다. 안테나는 패치 형태로 송신 안테나는 $4{\times}4$ 패치 안테나로 14.76 dBi의 안테나 이득을 수신 안테나는 $4{\times}2$ 패치 안테나로 11.77 dBi의 안테나 이득을 구현하였다. 코너 리플렉터를 사용하여 거리 및 방위각 탐지 실험을 수행하였고, 정상 동작을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제35권4호
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• pp.364-370
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• 1998

광집적회로용 평면도파로를 구현하기 위한 $B_2O_3-P_2O_5-SiO_2$ 실리카 광도파막을 실리콘 기판위에 FDH(Flame Hydrolysis Depositon)법으로 제조하여 미립자의 미세구조, 실리카막의 굴절률과 조성을 고찰하였다. FHD법에서 도펀트(dopant)물질로, $B_1\;P_1\;Ge$ 등의 산화물이 사용되며, $B_1$ Ge 산화물의 경우 $SiO_2$와의 결합특성이 우수하여 비교적 도핑(doping)이 용이하지만 P의 경우 $P_2O_5$의 낮은 융점에 의한 증발 등으로 효과적인 도핑이 어렵다. 수직형 FHD 토치를 사용하고 화염온도, 기판온도, 토치와 기판간의 거리를 최적화하여 P 농도가 3.3 Wt%이상이고 고밀화 온도가 $1180^{\circ}C$ 이하인 양질의 실리카막을 얻었다. 실리카막의 굴절률은 $1.55\;\mu\textrm{m}$ 파장에서 $1.4480{\pm}1{\times}10^{-1}$로 측정되었으며, $22{\pm}1\;\mu\textrm{m}$의 두께를 보였다.

• 한국진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.69-76
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• 1997

순간 증착법으로 $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$(p형)와 $Bi_2Te_{2.4} Se_{0.6}$(n형) 박막을 제조하여 두께와 어닐 링 조건에 따른 Seebeck 계수, 전기전도도, carrier 농도 및 이동도, 열전도도, 성능지수의 변화 등 열-전기적 특성을 조사하였다. 473K에서, 1시간 진공 열처리한 결과 p형과 n형의 성능지구는 각각 $1.3{\times}10^{-3}K^{-1}$ 및 $0.3{\times}10^{-3}K^{-1}$으로 향상되었으며 두께에 크게 의존하지 않았 다. 이런 성질을 갖는 열전 박막을 소자화한 박막 온도 센서를 유리와 Teflon기판 위에 제 조하였으며, 이들의 온도 변화에 대한 열기전력, 민감도 및 시간 상수 등 센서 특성을 측정 하였다. p 및 n형의 leg 폭 1mm$\times$길이 16mm인 박막 온도 센서의 경우, Teflon 기판일 때 좋은 성능을 나타내었으며, 민감도는 2.91V/W, 시간 상수는 28.2초이었다.

• 한국재료학회지
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• 제8권8호
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• pp.667-671
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• 1998

이 연구에서는 HVPE법으로 $MgAl_{2}O_{4}$ 기판 위에 GaN를 서로 다른 조건에서 성장시키고, 성장된 GaN의 PL특성을 조사하였다. $MgAl_{2}O_{4}$ 기판위에 성장된 GaN는 $MgAl_{2}O_{4}$ 기판으로부터 Mg의 out-diffusion에 의한 auto-doping 효과에 의하여 불순물이 첨가된 GaN의 PL 성질을 나타내었다. Mg과 관련된 발광 강도는 GaN의 성장온도가 증가함에 따라 GaN의 표면에서 Mg의 재증발에 의하여 감소하였으며, GaN의 두께에 대하여 지수 함수적으로 감소하였다. 두 개의 무한 고체 사이에서 농도 차에 의한 확산현상을 고려하여 구한 GaN 내에서 Mg 원자의 확산계수는 D= 2$\times$$lO^{-10}\textrm{cm}^2/sec. 이었다.

• 한국자기학회지
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• 제14권3호
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• pp.89-94
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• 2004

본 연구에서는 InP(2${\times}$4) 재구성된 표면 위에 원자층 단위로 증착된 Co 박막의 특성을 표면 자기광 커 효과(surface magneto-optical Kerr effect, SMOKE) 시스템, 반사 고에너지 전자 회절(reflection high energy electron diffraction), 주사 터널링 현미경(scanning tunneling microscope)이 장착된 초고진공 챔버를 이용하여 조사하였다. 실시간(in situ) SMOKE 연구 결과, Co 박막이 InP(2${\times}$4) 재구성된 표면 위에 성장할 때, Co박막의 두께에 따라 자성 특성이 대조적으로 구분되는 세 가지 두께 영역이 존재함을 확인할 수 있었다. 즉, Co 박막 두께가 7 단층(monolayer, ML)보다 작은 두께 영역에서는 가로 방향(longitudinal)과 수직방향(polar) 측정에서 모두 SMOKE신호를 관찰할 수 없었다. 8$m\ell$에서 15$m\ell$까지의 Co두께 영역에서는 수평 자기 이방성과 수직 자기 이방성이 공존하는 준안정상(metastable phase)을 관찰할 수 있었다. 그리고 마지막 영역은 16$m\ell$이상의 두께를 갖는 영역으로 수평 자기 이방 강자성을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권1호
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• pp.33-38
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• 2012

유리기판에 n형 Bi-Te 열전박막과 p형 Sb-Te 열전박막을 진공증착하여 in-plane 열전센서를 형성한 후, 열전센서의 감지특성을 분석하였다. 열전센서를 구성하는데 사용한 n형 Bi-Te 증착박막은 -165 ${\mu}V$/K의 Seebeck 계수와 $80{\times}10^{-4}W/K^2-m$의 출력인자를 나타내었으며, p형 Sb-Te 증착박막은 142 ${\mu}V$/K의 Seebeck 계수와 $51.7{\times}10^{-4}W/K^2-m$의 출력인자를 나타내었다. 이와 같은 n형 Bi-Te 및 p형 Sb-Te 박막 15쌍으로 구성된 열전센서는 2.8 mV/K의 감지도를 나타내었다.