• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권1호
• /
• pp.63-67
• /
• 2015

백색 발광 다이오드는 조명과 통신이 동시에 가능하여 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 고출력 백색 LED와 저가형 광 다이오드, 프레넬 렌즈로 구성된 가시광 통신의 특성을 연구하였다. LED 구동회로는 고전력 MOSFET과 MOSFET 전용 구동칩을 사용하여 LED가 고속으로 온오프 되게 스위칭 하였다. 사용한 LED의 대역폭은 8 MHz로 측정되었다. 그러나 실내 조명환경을 고려한 500 lx 조도 하에서 통신 속도는 PIN 광 다이오드인 SFH213의 낮은 스펙트럼 감도와 낮은 신호전력으로 인해 1 Mbps까지만 가능하였다. 시스템 대역폭을 확장하기 위하여 프레넬 렌즈를 적용한 경우 수신단의 PIN 광 다이오드에 LED의 집광된 광 전력이 입사되도록 하여 LED의 대역폭까지 변조될 수 있었다. 프레넬 렌즈에 의한 신호대 잡음비는 40 dB 이상 향상되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.38-44
• /
• 1998

RF 스퍼터링법으로 (001)Si 기판위에 AIN완충층을 성장하고, 그 위에 HVPE법으로 GaN를 성장하였다. GaN의 성장률은 103$0^{\circ}C$의 온도에서 AIN완충충의 두께가 각각 500$\AA$과 2000$\AA$ 일때 65$\mu\textrm{m}$/hr와 84$\mu\textrm{m}$/hr로서 AIN완충층의 두께가 증가함에 따라 증가하였다. AIN완충층위에서 GaN의 성장초기에는 수 $\mu\textrm{m}$크기의 결정들이 임의의 방향으로 성장된 후 성장시간이 경과함에 따라 수평방향으로의 성장에 의하여 합쳐지게 되며, c-축 방향으로 배향된 평탄한 표면을 갖는 다결정체가 성장되었다. 20K의 온도에서 측정된 광루미네센스(PL)스펙트럼에서는 3.482eV에서 자유여지자에 의한 발광과 3.7472eV에서 반치폭이 9.6meV인 도너 구속여기자 발광 및 3.27eV 부근에서의 도너-억셉터 쌍 사이의 재결합과 LO포는 복제에 의한 발광이 나타났다. 그러나 2.2eV부근에서의 황색발광은 관찰되지 않았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
• /
• pp.192-195
• /
• 2004

적록청(Red, Green, Blue : RGB)의 세 기본 염료(primary dyes)를 사용하여 백색 유기전계발광소자(White Organic Light Emitting Devices : WOLEDs)을 유기물 분자선 증착(Organic Molecular Beam Deposition)방법에 의해서 제작하였다. 소자의 구조는 $ITO/{\alpha}-NPD(40nm)/DPVBi(6nm)/Alq_3(12nm)/Alq_3:DCJTB(7nm,3%)\;or\;DPVBi:DCJTB(7nm,3%)/Alq_3(35nm)/MgAg(150nm)$으로, red 발광층의 host 물질을 $Alq_3$ 또는 DPVBi의 두 종류를 사용하여 소자를 제작하였다. 이들 소자들은 전류밀도가 증가함에 따라 스펙트럼 곡선의 변화가 거의 보이지 않았으며, 색좌표는 전류밀도 $20mA/cm^2$에서 (0.34,0.34)이고 $100mA/cm^2$에서(0.32,0.33)으로 비교적 안정적이였다. $Alq_3$을 red 발광층의 host로 사용한 소자는 $10mA/cm^2({\sim}6V)$에서 luminance yield가 1.87cd/A 또는 $100cd/m^2({\sim}5.5V)$에서는 발광효율 1.21m/w으로, DPVBi을 red 발광층의 host로 사용한 소자보다 약 20%의 효율향상을 보였다. 그러나 전류밀도 $30mA/cm^2$ 이상에서는 발광효율이 반전되어 나타났다. 이런 현상은 DPVBi을 red 발광층의 host로 사용한 소자가 $Alq_3$을 red 발광층의 host로 사용한 소자보다 발광 소광 현상이 적게 일어난 것에 기인하였다고 생각된다. 두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.

• 한국안광학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.267-272
• /
• 2005

유기발광물질 $Alq_3$(alumina quinoline)의 단일박막을 열 증착(thermal evaporation)방법에 의하여 실리콘(c-Si)기판과 슬라이드유리(slide glass) 기판위에 제작하였다. 박막 제작 후 가변입사각운광타원계(VASE : Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer)를 사용하여 1.50~5.0 eV 광 에너지 영역에서 타원 각(ellipsometry angle) ${\Delta}$, ${\Psi}$를 측정하였다. 이 측정결과들을 Jellison Modine 분산관계식을 사용하여 최적맞춤하고, 매개변수들을 구하여 박막의 광학상수인 굴절계수와 소광계수를 결정하였다. 결정한 광학상수의 정확성올 확인하기 위하여 투과율을 전산 시늉하고, 흡수계수(absorption coefficient)와 분광광도계로 측정한 흡광도(absorbance)의 스펙트럼 비교로 분석의 정확성을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
• /
• pp.5-6
• /
• 2007

반투명 전도성 음극 (semi-transparent conducting cathode)인 Ba (x nm)/Au (20 nm)/ITO (100 nm)을 이용하여 전면발광 유기전계 발광 소자 (top-emitting organic light-emitting didodes, TEOLEDs)를 제작했다. Ba과 bis(8-quinolinolato)aluminum (III) ($Alq_3$) 계면의 전자구조는 엑스선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS), 자외선 광전자 분광법 (ultraviolet photoelectron spectroscopy, UPS) 및 가까운 끝머리 엑스선 흡수 미세구조 (near-edge x-ray absorption fine structure, NEXAFS) 스펙트럼의 광 방출 특성을 통하여 조사되었다. $Alq_3$/Ba 계면 특성에 있어서 XPS와 NEXAFS 특성에 의하면, $Alq_3$ (10.0 nm) 위에 Ba이 연속적으로 증착됨에 따라 Ba으로부터 $Alq_3$로의 전자전달 (electron charge transfer) 특성은 꾸준희 증가된다. 그러나 Ba의 두께가 1.0 nm 이상 초과되면 Ba의 전자전달에 기인한 반응성때문에 $Alq_3$의 분자구조가 해리된다. 한편, 제작된 TEOLEDE의 전류-전압-휘도 곡선의 경우에서도 바륨의 증착 두께가 1.0 nm일 때 가장 우수한 구동특성을 나타냈다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.304-309
• /
• 2015

해양에서 기름 유출 사고로 인한 오염도를 정량적으로 평가하기 위해서, 사고 현장에서 기름을 직접 탐지할 수 있는 센서의 적용이 필요하다. 여러 형태의 기름 탐지 센서 중에서, 기름 성분에 의한 형광 현상(fluorescence)을 탐지 원리로 하는 센서는 해수 중에 존재하는 기름의 농도를 측정할 수 있으므로 효용성이 높은 장점을 갖고 있다. 그러나 이런 종류의 센서는 기름의 형광 현상을 야기시키기 위해서, 수은 램프(mercury lamp)와 같은 자외선 광원(ultraviolet light source)이 필요하고 다양한 종류의 광학 필터와 광전증배관(photomultiplier tube, PMT)과 같은 광학 센서가 주로 사용된다. 이러한 이유로 형광 측정을 기반으로 하고 있는 센서는 측정 플랫폼의 크기가 크기 때문에 현장에서 원활히 사용하기에 한계가 있으며, 고가의 부품들이 집적되어 있어, 센서의 가격이 높은 단점을 갖고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 소형의 크기와 가격 경쟁력을 갖고 있는 형광 광도계 기반의 기름 탐지 센서를 설계하는 방법에 대해서 제시하였다. 형광 광도계의 설계 인자를 파악하기 위한 방법으로, 본 연구에서는 5종의 원유 샘플과 3종의 정제유를 이용하여, 기름의 여기 스펙트럼(excitation spectrum)과 발광 스펙트럼(emission spectrum)을 측정하였다. 여기 스펙트럼과 발광 스펙트럼의 측정을 위해서는 형광 분광기(fluorescence spectrometer)를 이용하였고, 측정된 스펙트럼 자료를 분석하여 형광 광도계(fluorimeter) 설계에 필요한 유종에 따른 공통 스펙트럼 파장 대역을 도출하였다. 본 실험을 통해서 모든 종류의 기름 샘플의 경우, 여기 스펙트럼과 발광 스펙트럼의 최고 값을 갖는 파장의 차이는 약 50 nm인 것으로 파악되었다. 실험 중에서, 여기광의 파장을 365 nm와 405 nm로 고정하였을 경우, 280 nm와 325 nm로 고정하였을 경우에 비해서 최대 발광(emission)의 세기가 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 형광 광도계의 광원 파장을 365 nm 또는 405 nm로 사용할 경우, 광학 센서의 민감도(sensitivity)가 발광되는 빛의 세기를 측정할 수 있도록 설계에 반영해야 할 것으로 판단된다. 본 연구의 실험에서 도출된 결과를 통해서, 기름 탐지를 위한 형광 광도계의 광원, 광학 센서 그리고 광학 필터의 유효 파장 대역을 선택하는데 필요한 설계 인자를 파악할 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제5권3호
• /
• pp.284-294
• /
• 1992

합성용질확산법으로 GaP단결정을 성장시키고 몇가지 성질을 조사하였다. 정지상태에서 결정의 성장속도는 1.75[mm/day]이었고 결정성장용 석영관을 전기로내에서 하강시키므로써 양질의 GaP 단결정을 성장하였다. 에치피트밀도는 결정의 성장축 방향으로 3.8*$10^{4}$[$cm^{-2}$]부터 2.3*$10^{5}$[$cm^{-2}$] 까지 증가하였다. 성장된 GaP결정의 이동도와 캐리어농도는 실온에서 197.49[$cm^{2}$/V.sec]와 6.75*$10^{15}$[$cm^{-3}$]이었고 77K의 온도에서는 266.91[$cm^{2}$ /V.sec]와 3.13*$10^{14}$[$cm^{-3}$]이었다. 에너지갭의 온도의존성은 실험적으로 $E_{g}$(T)=2.3383-(6.082*$10^{-4}$) $T^{2}$/(373.096+T)[eV]로 구하여졌다. 저온에서 측정된 광루미네센스 스펙트럼은 구속된 여기자의 복사재결합과 재결합 과정에 포논의 참여로 인하여 에너지갭 부근의 복잡한 선 스펙트럼이 나타났고 얕은 준위의 Si도너와 Zn억셉터준위 사이에서의 복사재결합 및 이에 대한 1LO, 2LO의 포논복제가 나타났으며 S $i_{Ga}$ -S $i_{p}$의 쌍방출에 의하여 1.8932[eV]에서 넓은 반치전폭의 피크가 나타났다. GaP의 적외선 흡수는 TO, LO, LA, T $A_{1}$, T $A_{2}$ 포논들의 이중결합모드와 G $a_{2}$O의 진동모드 및 Si도너와 Zn억셉터들에 의하여 일어났다. Zn를 확산시키어 제작한 p-n GaP발광다이오드는 실온에서의 발광중심피크가 6250[.angs.]이었고 최대광출력은 0.0916[mW], 양자효율은 0.51%이었다.이었다.

• 한국결정학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.96-106
• /
• 1998

수평 전기로에서 AgInS2 다결정을 합성하여 HWE 방법으로 AgInS2 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100) 위에 성장하였다. AgInS2 단결정 박막은 증발원과 기판의 온도를 각각 680℃, 410℃로 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성이 10 K에서 측정한 광발광 스펙트럼은 597.8 nm(2.0741 eV) 근처에서 엑시톤 방출 스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 121 arcsec로 가장 작게 측정되어 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293 K에서 각각 9.35×1023개/㎥, 2.94×10-2㎡/V·s였다. AgInS2 단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 10 K에서 측정된 ΔCr(crystal field splitting)은 0.15eV, ΔSo(spin orbit coupling)는 0.0089 eV였다. 광전도 셀로서 응용성을 알아보기 위해 감도(γ), pc/dc(photocurrent/darkcurrent), 최대허용소비전력(maximum allowable power dissipation: MAPD), 응답시간(response time)등을 측정한 결과, S 증기 분위기에 열처리한 광전도 셀의 경우 γ=0.98, pc/dc=1.02×106, MAPD=312 mW, 오름시간(rise time)=10.4 ms, 내림시간(decay time)=10.8 ms로 가장 좋은 특성을 얻었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
• /
• pp.460-463
• /
• 2004

본 논문은 고에너지 방사선 검출을 위한 흔합형 구조의 방사선 센서를 제작, 반응 특성을 평가하였다. 먼저, 스크린 인쇄법을 이용하여 형광체 필름을 제작하였으며, 발광스펙트럼(PL, Photoluminescence) 및 잔광 시간(decay time) 측정을 통하여 형광체의 발광 특성을 조사하였다. 제작된 혼합구조의 방사선 센서는 $2{\mu}m$ 두께의 $HgI_2$와 $150{\mu}m$ 두께의 형광체 필름으로 제작되었으며, 면적은 $2\;cm\;{\times}\;2\;cm$이다. 방사선에 대한 전기적 검출 신호의 특성을 조사하기 위해 인가전압에 따른 암전류 및 방사선민감도, 선량에 따른 검출신호를 측정하였다. 측정결과, 제작된 $HgI_2$ 필름은 방사선에 의해 형광체에서 방출된 가시광 파장을 잘 흡수하였으며, 진단영역의 저에너지 방사선에 의해 직접 전기적 신호를 발생시켜 높은 방사선 민감도를 보였다. 뿐만 아니라, 인가전압에 대해 $10\;pA/mm^2$이하의 낮은 암전류를 가졌으며, 넓은 조사선량에서 우수한 선형성을 보였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.176-181
• /
• 2011

$Y_{1-x}BO_3:Ce_x^{3+}$ 세라믹 청색 형광체를 고상 반응법을 사용하여 $Ce^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키면서 합성하였다. 청색 형광체의 결정 구조, 표면 형상과 광학 특성은 각각 X-선 회절 장치(XRD), 주사전자현미경, 광여기 및 발광 분광기를 사용하여 측정하였다. XRD 결과로부터 합성된 모든 형광체 분말의 주 피크는 (401)와 ($31\bar{2}$)면에서 발생한 회절 신호이었다. 광학 특성의 경우에, $Ce^{3+}$ 이온의 농도비가 0.10 mol일 때 여기 스펙트럼은 243 nm에서 발생하였고, 469 nm에 피크를 갖는 최대의 청색 형광 스펙트럼이 관측되었다.