• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.20-25
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• 2010

평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권4호통권37호
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• pp.323-330
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• 2005

저밀도 파장분할 방식 (CWDM)을 사용하는 광중계기와 광전송시스템에 사용할 수 있는 PIN PD (Positive Intrinsic Negative Photo Diode)를 제작하고 특성을 알아보았다. 특별히 제작된 CWDM 필터를 PD 패키지에 포함하여 일체형으로 제작하여 기존에 별도로 연결하여 사용하던 방법에 비해 작업성과성능 그리고 가격면에서 우수함을 보였다. 일체형 저밀도 파장분할 PD를 제작하기 위해서 CWDM 필터 조립 단계, PD 패키징 단계, 완제품 최종 조립 및 측정 단계의 3단계 과정을 수행하였다. 제작된 PD는 0.5 dB 대역폭이 17 nm, 투과 단자의 인접채널의 고립도는 60 dB 이상으로 측정되었고, 반사 단자의 고립도는 20 dB 이상으로 측정되었다. 무선주파수 특성을 위해 IMD3를 측정결과 63dBc 이상이었으며 PD의 응답도는 제작 샘플 23개중 20개가 0.9A/W 이상이었다. 일체형으로 제작함으로써 전체적인 삽입손실이 0.4-0.7 dB 정도 줄었다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제43권3호
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• pp.22-27
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• 2006

본 논문에서는 새로운 제어방식과 평면 변압기(planar transformer)를 이용한 자동차용 35W급 메탈헬라이드 램프용 고효율 전자식 안정기의 제어시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 밝기, 연색성, 광효율, 수명 등에서 기존의 할로겐 램프에 비해 우수한 특성을 가지고 있지만 복잡한 과도특성을 가지고 있는 메탈헬라이드 램프를 자동차에 적용하기 위해 마이크로컨트롤러에 의한 디지털 제어방식을 전자식 안정기에 적용하여 램프 요구조건 및 주변 환경에 최적으로 적용할 수 있도록 전자식 안정기를 설계하였다. 또한, 자동차의 밧데리 입력전압에 따라 안정기 컨버터(Flyback Converter)의 스위칭 주파수를 가변하여 안정기의 효율증대를 도모하였고, 컨버터의 고주파 스위칭 변압기를 평면 형태로 설계하여, 기존의 고주파 변압기에 비해 손실, 무게 등의 절감과 전체적인 크기를 축소하여, 밧데리라는 한정된 에너지와 한정된 공간을 갖는 자동차에서 효율적인 전력제어를 실현하였다. 개발된 안정기에 대한 동작특성을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.349-349
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• 2012

박막형 GaAs 계 III-V 태양전지는 ELO (Epitaxy Lift-off) 기술에 의하여 기판으로부터 분리되어 얻어질 수 있다. 지금까지 이 기술에 대해 개발된 결과에 의하면 박막 III-V 태양전지의 효율이 기존 기판 기반의 태양전지 효율과 비슷한 수준을 얻고 있으며, 기판의 재활용, 플렉서블, 및 신축성 태양전지로의 적용분야 등의 보고들도 발표되고 있어 실리콘 태양전지가 접근하기 힘든 특정한 응용분야로의 가능성을 밝게 해주고 있다. 그러나, 이 ELO방식에 의한 박막형 III-V 태양전지가 실질적으로 상업화 되기 위해서는 생산 수율의 개선 및 기판 재활용 시의 저손실 등 해결해야 할 당면과제들이 놓여 있다. 기판재활용의 가능성을 위해 아직까지 발표된 셀의 크기는 $2{\times}2mm^2$ 이하이며, 보다 넓은 셀에 대하여 기판재활용 방식으로 재생된 효율을 갖는 III-V 박막 태양전지는 보고된 바 없다. 본 연구에서는, $1{\times}1mm^2$, $2{\times}2mm^2$, 그리고 $5{\times}5mm^2$에 대하여 ELO 에 의한 박막 태양전지를 제작해 보고, 보다 넓은 면의 박막 태양전지를 효율적으로 제작하기 위한 방법을 연구하고자 한다. 또한, 이 셀들을 유연한 PDMS transfer에 부착하여 플렉서블 태양전지로의 가능성에 대해서도 기술하고자 한다. 사용된 박막 태양전지 구조는 한국광기술원에서 제작한 22% GaAs 단일 접합 태양전지와 같은 구조로 되어 있으며, 희생층으로는 AlGaAs 층을 사용하였고, ELO을 위한 에칭용 홀 지름은 5, 10, 그리고 $20{\mu}m$에 대하여 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.373-375
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• 2011

최근 태양전지 연구에서 저가격화를 실현하는 방법 중 하나로 폐 실리콘 웨이퍼를 재생하는 방법에 관하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 웨이퍼 재생공정은 높은 재처리 비용과 복잡한 공정등의 많은 단점을 가지고 있다. 결정형 태양전지에서 저가격화 및 고효율은 태양전지를 제작하는데 있어 필수 요소 이다. 그 중 결정질 태양전지 고효율을 위한 여러 연구 방법 중 표면 텍스쳐링(texturing)에 관한 연구가 활발하다. 텍스쳐링은 표면반사에 의한 광 손실을 최소화 하여 효율을 증가시키기 위한 방법으로 습식 식각과 건식 식각을 사용하여 태양전지 표면 위에 요철 및 피라미드구조를 형성하여 반사율을 최소화 시킨다. 건식식각은 습식식각과 다른 환경적 오염이 적은 것과 소량의 가스만으로 표면 텍스쳐링이 가능하여 많은 연구가 진행중이다. 건식 식각 중 하나인 RIE(reactive ion etching)는 고주파를 이용하여 플라즈마의 이온과 silicon을 반응 시킨다. 실험은 RIE를 이용하여 SF6/02가스를 혼합하여 비등방성 에칭 및 피라미드 구조를 구현하였다. RIE 공정 중 SF6/02가스는 높은 식각 율을 갖으며 self-masking mechanism을 통해 표면이 검게 변화되고 반사율이 감소하게 된다. 이 과정을 통해 블랙 실리콘을 형성하게 된다. 블랙 실리콘은 반사율 10% 이하로 self-masking mechanism으로 바늘모양의 구조를 형성되는 게 특징이며 표면이 검은색으로 반사율이 낮아 효율증가로 예상되지만 실제 바늘 모양의 블랙 실리콘은 태양전지 제작에 있어 후속 공정 인 전극 형성 시 Ag Paste의 사이즈와 표면 구조를 감안할 때 태양 전지 제작 시 Series resistance를 증가로 효율 저하를 가져온다. 본 연구는 SF6/02가스를 혼합하여 기존 RIE로 형성된 바늘모양의 구조의 블랙 실리콘이 아닌 RIE 내부에 metal-mesh를 장착하여 단결정(100)실리콘 웨이퍼 표면을 텍스쳐링 하였고 SF6/02 가스 1:1 비율로 공정을 진행 하였다. metal-mesh 홀의 크기는 100um로 RIE 내부에 장착하여 공정 시간 및 Pressure를 변경하여 실험을 진행하였다. 공정 시간이 변경됨에 따라 단결정(100) 실리콘 웨이퍼 표면에 피라미드 구조의 균일한 1um 크기의 블랙 실리콘을 구현하였다. 바늘모양의 블랙 실리콘을 피라미드 구조로 구현함으로써 바늘 모양의 단점을 보완하여 태양전지 전기적 특성을 분석하여 태양전지 제작시 변환 효율을 증가시킬 것으로 예상된다.

• 센서학회지
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• 제6권6호
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• pp.491-499
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• 1997

초전재료의 개발 및 박막화를 위하여 5, 10 및 15 mol%의 La 조성을 가지는 세라믹 PLT 시편 및 박막 PLT를 제조하여 그 특성을 분석하였다. PLT의 완전 소결과 Pb 성분의 휘발을 막기 위하여 TG/DTA를 사용하여 하소 및 소결온도를 결정하였다. PLT 세라믹 시편을 제조하기 위한 하소 및 소결온도는 각각 $850^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$ 이고 더 높은 소결온도에서는 많은 질량 손실이 발생하였다. 세라믹 시편을 사용한 온도-유전율 특성의 측정으로 La 조성에 따른 PLT의 온도에 대한 유전특성을 조사하였다. 5, 10 및 15 mol%의 La 농도에 따라 PLT의 상전이점은 각각 $330^{\circ}C$, $269^{\circ}C$ 및 $210^{\circ}C$를 나타내었다. 제조된 PLT 시편을 사용하여 적외선 감지 특성을 확인하였고, 고주파 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 PLT 박막을 증착하였다. 다음으로 격자상수 및 광투과 특성을 통하여 완전 소결된 PLT 타겟으로 제작한 PLT 박막은 타겟과 동일한 구조를 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.489-499
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• 2012

국내 도로는 지형적 특성상 대부분 산간 혹은 천변을 경유하여 건설되어 있고 다양한 연결로와 복잡한 네트워크로 구성되어 있다. 따라서, 강우, 강설에 취약함은 물론 주행 중 네트워크 미인지로 안전사고가 발생할 수 있다. 이에, 본 연구의 목적은 도로면에 도로교통 정보를 투사할 수 있는 정보제공 장치 원천기술을 확보하고 그에 따른 콘텐츠 개발을 목적으로 한다. 정보제공 장치는 LED와 광학기술을 이용하였으며, 콘텐츠는 현재 도로를 운영하고 있는 관 산 학 연 전문가 53인을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 정보제공 장치 실험결과 LCD 패널의 투과율 문제로 인한 광 손실이 발생함을 확인 할 수 있었으며, 설문조사 결과 본 노면시향장치에 대해서 향후 수용할 의지가 있음을 확인하였고 콘텐츠의 경우, 전문가들의 요구가 많은 콘텐츠에 대한 메시지 운영방안을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권6호
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• pp.506-509
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• 2002

새로운 방법으로 간편하게 입체적으로 비디오 영상을 촬영할 수 있는 광학계를 설계하였다. 광학계의 전체 시야는 42$^{\circ}$이고 유효경은 22mm이다. 본 광학계를 비디오 카메라나 캠코더에 장착하여 정립 실상으로 입체 영상을 촬영하고 이를 입체 영상으로 재생할 수 있는 2중 무초점계 bi-ocular형이다. 광학계의 크기는 광로정을 광속분리기 및 평면경으로 접어서 compact하게 축소되었다. 광학계는 4개의 렌즈군으로 구성되며 각 렌즈군은 relay 렌즈 역할까지 겸하여 v근netting효과를 최소화하였기 때문에 전체 시야에 걸쳐 거의 광 손실 없이 영상을 정립 실상으로 비디오 카메라나 캠코더 렌즈에 전달하고 있다 전 시야에 걸쳐 양 쪽 눈에서 볼 수 있는 영상을 서로 수직한 방향의 편광자와 chopper를 이용하여 1초에 30개 이상 교대로 녹화한다. 재생할 때는 서로 수직한 방향의 편광자를 가진 입체시 안경을 쓰고 양쪽 눈으로 각각의 영상을 보게 되며 입체영화를 감상할 때와 같이 잔상효과로 인하여 연속적인 입체 동영상으로 감상할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제15권5호
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• pp.475-482
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• 2004

Mach-Zehnder 간섭기와 CPW 진행파 전극을 이용한 외부 광변조기를 제작하였다. 유한차분법(FDM)을 이용하여 단일모드를 갖는 Ti:LiNbO$_3$ 광도파를 설계하고 이를 기반으로 M-Z 간섭기를 설계하였다. 또한 도파광과 MW간의 위상속도를 정합시키고 MW의 특성임피던스를 50Ω으로 맞추기 위하여, CPW 전극의 입$.$출력단 및 변조영역을 반복이완법(SOR)으로 수치해석 하였다. 제작된 소자의 삽입손실은 -3.2dB 정도였고, CPW 전극의 S$_{11}$은 12 GHz 이하의 주파수에서 -15 dB이하를 유지하였으며, S$_{21}$은 7 GHz까지 -3dB 이상을 나타내었다. 주파수 응답 측정 결과, 12 GHz에서 3 dB 변조대역폭을 갖는 것으로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.441-446
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• 2007

OLED 소자는 유리기판과 공기 층의 경계면에서 발생하는 전반사와 ITO-유기층으로 형성되는 광도파로를 따라 진행하는 도파모드 결합으로 인해 내부에서 생성된 빛의 80% 이상이 외부로 추출되지 못하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 층을 이용하여 소자 내부에서 손실되는 빛을 외부로 추출시킴으로써 OLED의 발광효율을 향상시킨다. 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 유리기판-공기 전반사로 인해 내부에 갇히는 빛을 외부로 출력시키고, ITO 와 유기물 사이에 회절격자 레지스트 층을 삽입하여 ITO-유기층 광도파로에 갇힌 빛들을 수직방향으로 추출될 수 있도록 하였다. 제작된 OLED 소자에 전류밀도 $20mA/cm^2$를 인가한 경우, 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 OLED에서 22%의 효율 개선을 얻었고, 회절격자 레지스트 층을 가지는 OLED 의 경우 41%의 효율개선을 얻을 수 있었다.