• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.29 no.1
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• pp.71-75
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• 2022

Graphene oxide was stirred with a ZnCl₂:NaCl electrolyte and electrochemically coated by cyclic voltammetry to simplify the electron transpfer layer film forming process for organic solar cells and to fabricate an organic solar cell having it. The device structure is FTO/ZnO:graphene/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/Ag. Morphology and chemical properties of ETL were confirmed by scanning electron microscopy(SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and Raman spectroscopy. As a result of XPS measurement, ZnO metal oxide and carbon bonding were simultaneously confirmed, and ZnO and graphene peaks were confirmed by Raman spectroscopy. The electrical characteristics of the manufactured solar cell were specified with a solar simulator, and the ETL device coated twice at a rate of 0.05 V/s showed the highest photoelectric conversion efficiency of 1.94%.

• The Korean Journal of Nuclear Medicine
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• v.34 no.1
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• pp.82-93
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• 2000

Purpose: We characterized the signals obtained from the components of a small gamma camera using Nal(Tl)-position sensitive photomultiplier tube (PSPMT) and optimized the parameters employed in the modules of the system. Materials and Methods: The small gamma camera system consists of a Nal(Tl) crystal ($60{\times}60{\times}6mm^3$) coupled with a Hamamatsu R3941 PSPMT, a resister chain circuit, preamplifiers, nuclear instrument modules (NIMs), an analog to digital converter and a personal computer for control and display. The PSPMT was read out using a resistive charge division circuit which multiplexes the 34 cross wire anode channels into 4 signals (X+, X-, Y+, Y -). Those signals were individually amplified by four preamplifiers and then, shaped and amplified by amplifiers. The signals were discriminated and digitized via triggering signal and used to localize the position of an event by applying the Anger logic. The gamma camera control and image display was performed by a program implemented using a graphic software. Results: The characteristics of signal and the parameters employed in each module of the system were presented. The intrinsic sensitivity of the system was approximately $8{\times}10^3$ counts/sec/${\mu}Ci$. The intrinsic energy resolution of the system was 18% FWHM at 140 keV. The spatial resolution obtained using a line-slit mask and $^{99m}Tc$ point source were, respectively, 2.2 and 2.3 mm FWHM in X and Y directions. Breast phantom containing $2{\sim}7mm$ diameter spheres was successfully imaged with a parallel hole collimator. The image displayed accurate size and activity distribution over the imaging field of view Conclusion: We proposed a simple method for development of a small gamma camera and presented the characteristics of the signals from the system and the optimized parameters used in the modules of the small gamma camera.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.395-396
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• 2011

본 논문에서는 30% 내외의 평균반사율을 가지는 다결정 실리콘 태양전지의 입사광 손실을 최소화하여 광전변환효율 극대화를 구현하기 위해서 SF6/O2 혼합가스를 이용한 RIE 표면 texturing 공정을 수행하였다. 현재 다결정 실리콘 태양전지는 다양한 방향의 grain을 가지기 때문에 단결정 실리콘에 적용되는 습식 식각 방식이 다결정 실리콘 표면 texturing에 적절하지 않은 것으로 알려져 있다. 이를 개선하기 위해서 이방성 식각 특성을 가지는 다양한 texturing 방법이 시도되고 있다. 대표적으로 기계적인 방식의 V-grooving, 레이저 grooving, 플라즈마 건식식각을 이용한 texturing 및 산 용액을 이용한 texturing 등의 연구가 보고되고 있다. 그 중에서 플라즈마 건식식각 방식의 하나인 RIE를 이용한 표면 texturing 공정이 간단한 공정과 산업계 응용의 용이성 때문에 활발히 연구되어 왔다. 특히 Sandia group과 일본 Kyocera사의 연구 결과에서는 그 가능성을 입증하고 있다. 본 연구에서는 공정의 단순화와 안전한 공정을 위해서 SF6/O2 혼합 가스를 이용하여 마스크 패턴 공정없이 RIE texturing 공정을 수행하였으며, RIE-textured 다결정 실리콘에 대해서 태양전지를 제작하여 표면 texturing이 광전변환효율에 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 그 결과 SF6/O2 혼합 가스를 이용한 RIE texturing은 다결정 실리콘 표면에 주로 needle 구조를 형성하는 것을 확인하였다. 각 texturing 조건별 반사율의 차이는 needle 구조의 조밀도와 관련되는 것을 알 수 있었으며, 동일 공정 parameter 상에서 식각 시간 1, 2, 3, 4, 5분 기준 시간에 따른 표면 구조 분석 결과 seed 가 형성되고 그에 따라서 needle 형태로 식각되는 과정을 관찰하였다. 반사율은 분당 약 4%씩 낮아져 5분 식각 후 14.45% 까지 낮아졌으며, 표면 구조에서 폭은 약 30 nm로 모두 일정하며, 길이가 약 20, 30, 50, 80, 100 nm으로 증가되었다. 이 결과로 보아 seed로부터 needle 구조가 심화되어가는 것을 알 수 있었다. 시간에 따른 RIE texturing 후 제작된 태양전지는 효율이 1분 식각 기준 15.92%에서 약 0.35% 씩 낮아져 5분 식각 후 14.4%로 낮아졌다. Voc 는 texturing 시간에 관계없이 일정하며 Isc가 점점 감소되는 것으로 확인되었다. EQE 결과도 이와 동일하게 RIE texturing 시간이 길어질수록 전체 파장 범위에서 일정하게 낮아지는 것이 관찰되었다. Electroluminescence(EL) 이미지 결과 texturing 시간이 길어진 태양전지일수록 점점 어두운 이미지가 나타나 5분 식각의 경우 가장 어두운 결과를 나타내었다. 이런 결과는 한 가지 이유보다는 복합적인 문제로 예상되는데 궁극적으로는 RIE 공정 후 표면에 쌓인 charged particle들이 trap 준위를 형성하여 효율 및 공정상에 영향을 미친 것으로 보이며, 특히 잔류 O기가 불균일한 산화막을 형성하는 것으로 예상된다. 또한 EL 분석 결과를 볼 때 RIE texturing 공정이 길어질수록 불안정한 pn-junction을 형성하는 것을 확인하였으며, emitter 층 형성 후 PSG (phosphorous silica glass) 공정에서 needle의 상부 구조가 무너지면서 면저항이 증가된 결과로 분석된다. PSG 제거 후 측정된 면저항의 경우 3분 texturing 샘플부터 면저항이 약 4${\Omega}/sq$ 정도 증가됨을 확인하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.2
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• pp.267-272
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• 2021

Recently, attention has been focused on renewable energy and carbon neutrality to resolve fossil energy depletion and environmental problems. In addition, high-rise urban buildings and an increase in building energy are rapidly increasing. There are many restrictions on installing solar power in urban areas. In addition, as buildings become taller, a lot of low-light environments in which shade is formed occur. Therefore, in this study, we intend to develop a power plant capable of generating electric power in an outdoor low-light environment and indoor lighting environment. The power plant in a low-light environment used a dye-sensitized solar cell. A unit cell and a 20cm×20cm module were manufactured, and the electrical characteristics of the power plant were measured using light sources of LED, halogen lamp, and 3-wavelength lamp. The photoelectric conversion efficiency of the unit cell was 17.2%, 1.28%, 19,2% for each LED, halogen lamp, and 3-wavelength lamp, and the photoelectric conversion efficiency of the 20cm×20cm module was 10.9%, 8.7%, and 11.8%, respectively. In addition, the maximum power value of the module was 13.1mW, 15.7 mW, and 14.2 mW for each light source, respectively, confirming the possibility of power generation in a low-light environment

• Polymer(Korea)
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• v.39 no.1
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• pp.71-77
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• 2015

We synthesized a low band gap alternating copolymer containing electron-rich units (i.e. dithienosiloles and benzodithiophenes) and electron-deficient units (i.e. difluorobenzothiadiazoles) for high performance organic solar cells. The polymer was prepared by the Stille coupling reaction and characterized using $^1H$ NMR, GPC, TGA, UV-visible absorption spectroscopy, and cyclic voltammetry. Solar cells were fabricated in a structure of ITO/PEDOT:PSS/polymer: $PC_{70}BM/Al$ with five different blending ratios of polymer and $PC_{70}BM$ (1:1.5, 1:2, 1:3, 1:3.5 and 1:4 by weight ratio). The best efficiency was achieved from the 1:3 ratio of polymer and $PC_{70}BM$ in the photoactive layer, and TEM revealed that there is an optimal nanoscale phase separation between polymer and $PC_{70}BM$ in the 1:3 ratio blend film.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.42 no.3 s.333
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• pp.25-34
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• 2005

In this paper, we analyzed and measured the electrical crosstalk characteristics of a triplex transceiver module for ethernet Passive optical networks(EPONS). And we improved the electrical crosstalk levels using Dummy ground lines with signal lines. The triplex transceiver module consists of a laser diode as a transmitter, a digital photodetector as a digital data receiver, and a analog photodetector as a community antenna television signal receiver. And there are integrated on silicon substrate. The digital receiver and analog receiver sensitivity have to meet -24 dBm at $BER=10^{-l2}$ and -7.7 dBm at 44 dB SNR. And the electrical crosstalk levels have to maintain less than -86 dB from DC to 3 GHz. From analysis and measurement results, the proposed silicon substrate structure that contains the Dummy ground line with $100\;{\mu}m$ space from signal lines and separates 4 mm among devices respectively, is satisfied the electrical crosstalk level compared to simple structure. This proposed structure can be easily implemented with design convenience and greatly reduced the silicon substrate size about $50\%$.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.7
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• pp.1448-1452
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• 2004

In this paper, a photodiode capable of obtaining a sufficient photo/ dark current ratio at both a forward bias state and a reverse bias state is proposed. The photodiode includes a glass substrate, an Cr thin film formed as a lower electrode over the glass substrate, Cr silicide thin film(∼l00$\AA$) ) formed as a schottky barrier over the Cr thin film, a hydrogenated amorphous silicon film formed as a photo conduction layer over a portion of the Cr silicide thin film. Transparent conduction film ITO (thickness 100nm) formed as an upper electrode over the hydro-generated amorphous silicon film is then deposited in pure argon at room temperature for the Schottky contact and light window. The high quality Cr silicide thin film using annealing of Cr and a-Si:H is formed and analyzed by experiment. We have obtained the film with a superior characteristics. The dark current of the ITO/a-Si:H Schottky at a reverse bias of -5V is ∼3$\times$IO-12 A/un2, and one of the lowest reported, hitherto. AES(Auger Electron Spectroscophy) measurements indicate that this notable improvement in device characteristics stems from reduced diffusion of oxygen, rather than indium, from the ITO into the a-Si:H layer, thus, preserving the integrity of the Schottky interface. The spectral response of the photodiode for wavelengths in the range from 400nm to 800nm shows the expected behavior whereby the photocurrent is governed by the absorption characteristics of a-Si:H.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.44 no.8
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• pp.52-59
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• 2007

In this paper, we analyzed and measured implant isolation characteristics for a 1.25 Gbps monolithic integrated hi-directional (M-BiDi) optoelectronic system-on-a-chip, which is a key component to constitute gigabit passive optical networks (PONs) for a fiber-to-the-home (FTTH). Also, we derived an equivalent circuit of the implant structure under various DC bias conditions. The 1.25 Gbps M-BiDi transmit-receive SoC consists of a laser diode with a monitor photodiode as a transmitter and a digital photodiode as a digital data receiver on the same InP wafer According to IEEE 802.3ah and ITU-T G.983.3 standards, a receiver sensitivity of the digital receiver has to satisfy under -24 dBm @ BER=10-12. Therefore, the electrical crosstalk levels have to maintain less than -86 dB from DC to 3 GHz. From analysed and measured results of the implant structure, the M-BiDi SoC with the implant area of 20 mm width and more than 200 mm distance between the laser diode and monitor photodiode, and between the monitor photodiode and digital photodiode, satisfies the electrical crosstalk level. These implant characteristics can be used for the design and fabrication of an optoelectronic SoC design, and expended to a mixed-mode SoC field.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.411.2-411.2
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• 2016

직접 메탄올 연료전지 (DMFCs)는 친환경적이고 낮은 작동 온도로 인한 빠른 구동, 높은 에너지 밀도 등 다양한 장점을 가지고 있어 차세대 에너지 변환소자로 많은 관심을 받고 있다. 직접 메탄올 연료전지는 메탄올을 연료로 사용하며, 메탄올이 보유하고 있는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로써 음극에서는 백금 촉매로 인한 메탄올 산화반응, 양극에서는 환원 반응이 일어나며 전기화학적 구동을 하게 된다. 하지만 일산화탄소 피독으로 인한 촉매 활성 저하, 메탄올의 cross over, 백금 촉매 사용으로 인한 고비용 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 많은 연구자들이 백금 사용량을 줄이고 백금 촉매를 고르게 분포하기 위해 값이 저렴하고 넓은 비표면적을 갖는 탄소계 (graphite, graphene, carbon nanotube, carbon nanofiber 등) 지지체 재료를 도입하고 있다. 이 중 탄소나노섬유 (carbon nanofibers, CNFs)는 우수한 전기전도도와 열적/화학적 안정성을 가지고 있으며, 특히 넓은 비표면적을 가지고 있어 백금 촉매의 지지체로서 많은 연구가 진행되고 있다[1]. 따라서 우리는 전기방사법을 활용하여 넓은 비표면적을 보유하는 다공성 탄소나노섬유를 성공적으로 합성하였다. 또한, 이를 백금 촉매의 지지체로 도입하여 직접 메탄올 연료전지를 위한 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매를 제조하였다. 제조한 다공성 탄소나노섬유의 형상 및 구조 분석은 주사전자 현미경 (field-emission scanning electron microscopy)와 투과전자 현미경 (transmission electron microscopy)를 이용하여 분석하였고, 결정구조와 화학적 결합상태는 X-선 회절분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용하여 규명하였다. 전기화학적 특성은 순환 전압 전류법 (cyclic voltammetry)를 이용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 다공성 탄소나노섬유에 담지된 고분산성 백금 촉매의 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.157-157
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• 2011

박막형태로 제작이 가능한 비정질 실리콘은 결정질 실리콘에 비하여 AM-1 (Air Mass 1:100mW/cm2)조건하에서 10-3 S/cm 정도의 높은 광전기전도도와 가시광선 영역($4000{\sim}7000{\AA}$)에서 약 10배의 높은 광흡수계수를 가지며, $300^{\circ}C$ 이하의 낮은 기판온도에서 다양한 기판위에 대면적으로 제작이 가능할 뿐만 아니라 제작공정이 단순하여 제작비용이 저렴하다는 이점이 있다. 본 실험에서 제작된 모든 박막은 PECVD로 증착하였으며 구조는 p-i-n superstrate형 구조를 사용하였고, 각 박막의 두께는 p-a-Si:H/i-a-SiGe:H/n-a-Si:H ($300{\AA}/2000{\AA}/600{\AA}$)으로 고정하였다. a-Si:H (hydrogenated amorphous silicon) 태양전지의 광 흡수층인 i-layer에서의 germane 가스 유량 변화(0, 20, 40. 60, 80, 100 sccm)에 대한 흡수율의 차이를 UV/Vis/Nir spectrophotometer (ultraviolet/visible/near infrared spectrophotometer)를 통해 확인하고, 그에 따른 a-Si:H 박막 태양전지를 제작하여 solar simulator를 사용하여 AM 1.5 G의 환경 조건에서 태양전지 특성을 평가하였다. 그 결과 germane 가스 유량이 증가함에 따라 파장에 대한 absorptance (a.u.)값이 증가함을 알 수 있었으며, 흡수되는 파장영역의 범위가 장파장으로 확대됨을 확인할 수 있었다. 또한 germane 가스 유량이 60 sccm 일때 a-SiGe:H 박막 태양전지 변환효율이 3.80%로 최대값을 가졌다. 실험에서 germane 가스 유량이 증가할수록 흡수율이 높아져 태양전지특성이 향상될 거라 예상 했지만, 100 sccm보다 60 sccm일 때가 단락전류밀도 값과 변환효율이 높다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 각 layer사이에 계면상의 문제가 있을 거라 예상되며 직렬저항측정을 통해 확인할 수 있다.