• 제목/요약/키워드: 광결정 소자

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사분파장 위상 간섭계 폴리머 광집적회로 기반 광전류센서의 온도 안정성 향상 연구 (Improvement of Thermal Stability of Optical Current Sensors Based on Polymeric Optical Integrated Circuits for Quadrature Phase Interferometry)

  • 천권욱;김성문;박태현;이은수;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.249-254
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    • 2019
  • 광섬유가 지니는 패러데이 효과를 이용하여 전류의 세기를 측정하는 광전류 센서 소자를 설계 및 제작하였다. 센서 소자의 동작 안정성을 향상시키기 위하여 편광회전 반사 간섭계와 사분 파장 위상 간섭계 구조를 도입하였다. 이 복잡한 구조를 구성하는 다양한 광소자들은 하나의 폴리머 광집적회로로 구성하여 작은 크기로 제작되었다. 본 구조를 이용하면 외부에서 별도의 바이어스 피드백 제어가 필요 없는 상태에서 전류를 측정하는 센싱 동작을 수행할 수 있다. 또한 온도변화나 외부진동으로 인한 광센서 특성 변화를 제거하여 안정적인 특성을 유지하는 광전류센서를 구현할 수 있다. 그러나 패러데이 효과를 결정짓는 베르데상수는 온도에 따라 미소한 값의 변화를 가지고 있다. 본 연구에서는 이 변화로 인한 광전류센서의 온도의존성을 극복하기 위한 연구를 수행하였다. 편광회전 반사 간섭계의 부품인 광섬유 사분 파장판의 길이를 최적값으로부터 벗어나는 상태로 맞추어 줌으로써 베르데 상수의 온도의존성에 의해 나타나는 광전류센서의 스케일 팩터 변화를 보상해줄 수 있었다. 온도변화를 보상한 광전류센서는 주변 온도를 상온에서 85℃로 올리는 동안, 센서 측정 신호의 온도 의존성이 0.2% 이내로 유지되는 것을 확인했다.

$OH^-$ 흡수밴드에 의한 $LiNbO_3$ 단결정의 격자결함에 관한 연구 (A study on the lattice defects in $LiNbO_3$ single crystal by crystal by $OH^-$ absorption band)

  • 조용석;강길영;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.401-406
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    • 1998
  • LiNbO_3$ 단결정의 광학소자 광도파관 등의 응용을 위하여는 빛의 조사에 따라 굴절률이 변하는 광손상을 극복하여야 한다. 이러한 광손상 극복은 LiNbO_3$ 에 MgO를 첨가한 단결정의 성장과 산처리를 통하여 가능하다. 본 연구에서는 LiNbO_3$ 의 광손상 극복 기구를 이해하기 위하여, FT-IR을 이용하여 LiNbO_3$ 단결정에 MgO 첨가와 산처리가 발생시키는 격자결함의 변화를 OH- 흡수밴드를 통하여 간접적으로 관찰하였다. 또한 액체 헬륨을 이용한 온도강하시 생기는 격자결함의 관찰과 산처리한 시편의 광택연마와 열처리에 따른 격자결함으 조사하였다. MgO 첨가는 LiNbO_3$ 격자내 $Mg_{Nb}^{2+}$ 결함을 발생시켜 광손상 저항을 증가시키며, 산처리는 결정표면의 산소층에 $H^+$이온이 침입하여 격자결함을 발생시키며, 이 격자결함은 $400^{\circ}C$이상에서 열처리하면 $H^+$가 결정내부로 확산하여 들어감을 확인하였다.

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Ce:$BaTIO_3$, Mgo:$LiNbO_3$와 Fe:$LiNbO_3$ 결정에서의 이광파혼합 실험 (Two-wave mixing in Ce:$BaTIO_3$, Mgo:$LiNbO_3$ and :$LiNbO_3$ crystals)

  • 주원제;박주형;곽장만;오차환;송석호;한양규;김필수
    • 한국광학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.423-427
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    • 1998
  • 광정보처리용 매질로 많이 사용되는 $LiNbO_3$$BaTIO_3$ 결정에 대한 이광파혼합 실험을 통하여 광정보처리 소자로서의 특성을 조사하였다. 조사된 결정들은 각각 QJADYDD로 사용되는 것들로서,$BaTIO_3$는 0.03% mol의 ceruim이 첨가된 것이며, 두 개의 LiNbO3는 각각 0.03% mol의 Fe와 6% mol의 MgO 가 첨가된 것이다. 이광파혼합을 위한 기록광으로는 $Ar^+$ 이온 레이저를 사용하였고, 실시간으로 기록, 소거 및 감쇠를 관찰하기 위한 검출광으로는 He-Ne 레이저를 이용하였다. 각 결정들에 대하여 회절격자의 기록-감쇠 및 소거 특성, 조사광에 대한 응답특성, 또한 각 선택성을 측정하고 비교하였다.

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우르짜이트 단결정 MgZnO 씨앗층을 이용한 산화아연계 나노와이어의 수직

  • 김동찬;공보현;안철현;배영숙;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.48-48
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    • 2009
  • 최근 나노광전소자 응용에 큰 관심을 받는 물질인 산화물 나노선은 앞으로 불어 올 나노소재 시대를 여는 선두 물질이다. 이러한 산화물 나노선 가운데 가장 큰 관심을 받는 물질로는 산화아연 나노선을 들 수 있다. 삼화아연 나노선은 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 및 큰 밴드갭을 가지고 있으며 투명성 및 소자구동시 안정성을 지니고 있어 그 응용이 기대된다. 하지만 이러한 나노선을 이용한 광전소자 응용은 bottom-up 방식을 기초로 한 대면적 소자제작이 어렵다. 이러한 bottom-up 방식의 나노소자 제작에서 필요한 나노선 성장기술은 금속 catalyst 없이 대면적 성장, 나노선 수직어레이, 나노선의 고온성장, 기판 사이에 발생하는 자발적 계면층 제거 등으로 대표된다. 또한 나노선의 결정성 및 광특성 향상을 위해서는 고온성장이 불가피한데, 실리콘 기판과 같이 격자상수 불일치도가 큰 기판에서는 나노선 성장이 이루어지지 않고 다시 탈착되어 구조물이 성장되지 않는다. 본 연구에서는 선택적 삼원계 단결정 씨앗층을 이용하여 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 interfacial layer 없이 수직으로 고온에서 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.

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태양전지용 flexible 금속기판 개발 (Current state of Flexible metal substrate for Solar cell application)

  • 이재명;정재인
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.47.1-47.1
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    • 2010
  • 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환하는 소자로서, 무공해 신재생 에너지로 각광받고 있다. 이러한 태양전지의 상용화를 위하여 발전효율과 경제성을 높이기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 특히 도심형 건물의 외장재를 태양전지로 활용하는 건물통합형 태양광 발전 (BIPV : building integrated photovoltaics)등에 대한 연구가 활발하다. 따라서, 본 조사 연구에서는 태양전지 기판소재의 요구특성을 조사하고, BIPV용으로 적용 가능한 유연한 금속기판의 개발을 위한 기술적 방법을 제시하고자 하였다. 현재 태양전지의 기판은 비정질 혹은 결정질 실리콘 기판과 라임유리 기판이 주로 사용되고 있으며, 특수용도로 고가의 폴리이미드 고분자 필름이 사용되고 있다. 그러나 BIPV의 다양한 응용을 위해서는 저가의 유연한 기판이 절실히 요구되고 있다. 스테인레스 금속박판은 인성 및 강도가 우수하고, 유연하여 다양한 형태로 가공이 가능하며, 가격이 저렴하고, 다양한 표면개질기술이 적용될 수 있다.

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광결정 Nanocavity를 갖는 InGaN/GaN 양자우물구조의 청색 광소자 공정 및 특성평가 (Fabrications and Characterizations of InGaN/GaN Quantum Well Light Emitting Devices Including Photonic Crystal Nanocavity Structures)

  • 최재호;이정택;김근주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.1045-1057
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    • 2009
  • The authors investigated the InGaN/GaN multi-quantum well blue light emitting devices with the implementation of the photonic crystals fabricated at the top surface of p-GaN layer and the bottom interface of n-GaN layer. The top photonic crystals result in the lattice-dependent photoluminescence spectra at the wavelength of 450 nm and however, the bottom photonic crystal shows a big shift of the photoluminescence peak from 444 nm to 394 nm. The sample with the bottom photonic crystal structure also shows the lasing effect at the wavelength of 468 nm. Furthermore, the quality enhancement for the crystal growth of GaN thin film on the bottom photonic crystal comes from the modulated compressive stress which was measured by the micro-Raman spectroscopy.

레이저 간섭법에 의한 응력확대계수 측정에 관한 연구 (A study on the measurement of stress intensity factor by laser interference)

  • 최상인;최선호;황재석;권재도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.806-812
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    • 1988
  • 본 연구에서는 상술한 바와 같이 광간섭에 의한 포성재료 및 초저온, 초고온 에 사용되는 재료의 응력확대계수 측정법에 대한 응용의 한 방법으로서 테프론 균열 주형법에 의한 인공열을 에폭시(epoxy)판으로 주형하고 레이저 간섭법에 의한 응력 확대계수의 측정을 시도하여 광소자(phototransistor)로 추적하기에 적당하고 선명한 간섭무늬를 얻을 수 있는 판사면 중심간의 구이를 실험적으로 결정하고 광탄성법에 의 한 실험결과와 비교하여 레이저 간섭법의 실용성을 확인하려고 한다.

적외선 광원을 이용한 탁도 측정 (Measurement of turbidity using Infrared Ray)

  • 염성관;신광성
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.263-264
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    • 2021
  • 산업화의 변화와 환경파괴에 영향중 음용수 수질의 평가 및 관리의 중요성이 대두되고 있다. 현재 우리나라의 탁도에 관한 법 규제가 되어 공정관리에 있어 1.0NTU이하의 저농도 탁도를 유지해야하며, 제어 기술이 필요한 과제로 남아있다. 본 연구는 470nm, 670nm, 850nm를 이용하여 탁도에 따른 흡광도 실험을 하였으며, 850nm의 광원과, 820nm의 수광소자를 이용하여 시료의 90,180도와 따른 반사과 투사광의 관계와 입사광과 수광부의 높이차를 두어 산란광의 영향에 대해 실험을 하였다.

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화학적 방법으로 성장된 ZnO nanorod 구조에서 Ag 나노입자의 영향

  • 고영환;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.189-189
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    • 2010
  • ZnO nanorods 구조는 광소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시키기 위해서 무반사계수, 광추출효율, 전기적, 열적 전도도를 개선시킬 수 있어, 매우 큰 관심을 가지고 왔다. 또한 Ag 나노입자는 표면 플라즈몬 효과를 이용하여 LED나 태양전지에 응용하여 소자의 성능이 향상됨을 이론적, 실험적으로 증명되어 왔으며, 현재에도 활발한 연구가 진행되고 있다. 이러한 ZnO nanorods 특성과 Ag 나노입자의 표면 플라즈몬 효과를 이용하기 위해서, 본 연구에서는 Ag 나노 입자를 형성된 ZnO seed층에 ZnO nanorods를 성장시켰다. 시료를 제작을 위해서 비교적 성장이 간단하고 저온성장이 가능한 화학적 합성방법을 이용하였다. Ag 나노입자가 형성된 ZnO seed층 제작을 위해서 먼저 Si 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 고진공, $N_2$ 분위기에서 일정한 두께로 증착을 하였으며, 이후 Ag 박막을 thermal evaporator로 10 nm 두께로 증착하였다. 그 다음, 크기가 다른 Ag 나노입자를 형성을 위해서 rapid thermal annealing (RTA)을 여러 가지 온도에서 수행하였다. 그리고 이러한 시료들를 이용하여, ZnO nanorods를 성장하기 위하여, $90-95^{\circ}$의 온도에서 zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액에 담가두어 ZnO nanorods를 성장시켰다. Ag 나노입자의 크기에 따라 ZnO nanorods의 구조와 형태에 대하여 어떠한 영향을 주는지를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, Ag와 ZnO의 성분분석과 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 그리고 표면 플라즈몬에 의한 영향에 대하여 조사하기 위해, ZnO nanorods와 Ag 나노입자가 형성된 ZnO nanorods를 UV-Vis-NIR spectrophotometer을 이용하여 흡수계수와 반사계수를 비교하여 측정하였으며. 태양전지의 성능향상을 수 있음을 이론적으로 계산하였다. 그리고 또한 photoluminescence (PL) 분석을 수행하여 ZnO nanorods의 구조에 대하여 Ag 나노입자의 영향에 대한 광특성을 측정하였다.

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TIPS-pentacene:ph-BTBT-10 혼합 유기반도체가 유기전계효과트랜지스터 광반응 특성에 미치는 영향 (Effects of Blended TIPS-pentacene:ph-BTBT-10 Organic Semiconductors on the Photoresponse Characteristics of Organic Field-effect Transistors)

  • 박채민;이은광
    • 청정기술
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    • 제30권1호
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    • pp.13-22
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    • 2024
  • 본 연구에서는 6,13-Bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene(TP):2-Decyl-7-phenyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene(BT):Poly styrene (PS) 블랜딩 thin film transistor (TFT)를 제작 광 흡수 센서로의 활용에 대해 탐구한다. BT의 혼합으로 인해 off current 감소와 on/off ratio 향상을 동시에 달성하였다. 특히, TP:BT:PS (1:0.25:1 w/w) 샘플은 우수한 광 흡수 특성을 보여주었고, 이를 통해 높은 성능의 광 흡수 장치 제작이 가능함을 입증했다. 다양한 혼합 비율의 결정 구조와 전기적 특성에 대한 분석을 통해 TP:BT:PS (1:0.25:1 w/w) 샘플이 최적임을 확인하였다. 이 결과는 광 흡수 장치의 발전 뿐만 아니라 혼합 organic semiconductor (OSC)의 광전자 시스템 개발에 긍정적인 기대효과를 미칠 수 있을 것이며, 이를 통해 단일 OSC 사용의 제약을 극복하고, 미세 조정된 광학 응답을 갖춘 고성능 OSC TFT를 제작하여 의료 전자소자, 산업용 전자소자 등에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.