• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.168-168
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• 2012

Al doped ZnO (AZO)는 태양전지, 평판 디스플레이, OELD 등 광전자 소자에 적용되는 투명전도막용 재료인 ITO의 대체 재료로서 최근에 가장 각광받고 있는 물질이다. 하지만, $2.5{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 낮은 비저항과 90% 이상의 투과도를 갖는 ITO의 비해 AZO의 특성은 아직 부족한 상황이다. 수십 년간 많은 연구자들에 의해 다양한 제조 방법과 공정 조건들로 전기적, 광학적 특성을 향상시키기 위한 노력들이 진행되어 왔다. 하지만 실리콘 반도체와는 달리 II-VI족 물질의 정확한 근본적인 원리는 아직 불분명한 상태이다. 지금까지 AZO의 특성 향상의 원인을 결정립 크기, 주상구조의 우선 방위, 결정성, Zn-O 구조내의 산소 결핍 등의 메커니즘으로 설명해 왔다. 하지만, 본 연구에서는 지금까지 제안된 상기 요인의 변화 없이 전기적, 광학적 특성을 향상시키는 것이 짧은 열처리만으로도 가능했다. AZO 박막의 전기적, 광학적 특성에 큰 영향을 미치는 보다 근본적인 원인은 도핑 효율이다. ZnO 내에 도핑된 Al의 양보다 실제로로 활성화된 Al의 비율을 올리는 것이 중요하다. 본 연구에서 구조적, 조성적 변화 없이 도핑효율을 8.9%에서 66.7%까지 증가시켰으며, 이동도는 박막 표면의 및 결정립계 사이의 과잉산소를 줄임으로서 optical phonon scattering 감소를 통하여 증가시킬 수 있고, 이러한 과잉산소의 감소는 deep level emission을 감소시킴으로서 투과도 증가에도 영향을 준다. 본 연구에서 짧은 열처리를 통해 구조적 변화 없이 도핑효율의 증가만으로 $4.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항과 90%의 투과도를 갖는 AZO 박막을 제조하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.418-419
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• 2013

현재, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide, ITO) 박막은 가시영역에서 전기적 특성 및 광학적 특성이 우수하기 때문에 평면 디스플레이(flat displays), 박막 트랜지스터(thin film transistors), 태양전지(solar cells) 등을 포함한 광소자에 투명전도성산화물(transparent conducting oxide, TCO) 전극으로 가장 일반적으로 사용되고 있다. 하지만, 이 물질은 밴드갭이 3.4 eV로 다소 작아 다양한 분야의 의료기기, 환경 보호에 응용 가능한 자외선 영역에서 상당히 많은 양의 광흡수가 발생하는 치명적인 문제점을 가지고 있다. 또한, 인듐(Indium)의 급속한 소비는 인듐의 매장량의 한계로 인해 가격을 상승시키는 주요한 원인으로 작용하고 있다. 한편, InGaN 기반의 자외선 발광다이오드 분야에서는 팔라듐(Pd) 기반의 반투명 전극과 은(Ag) 기반의 반사전극을 주로 사용하고 있지만, 낮은 투과도와 낮은 굴절률을 때문에 여전히 자외선 발광다이오드의 광추출 효율(extraction efficiency)에 문제점을 가지고 있다. 따라서 자외선 발광다이오드의 외부양자 효율(external quantum efficiency, EQE)을 높이기 위해 높은 투과도와 GaN와 유사한 굴절률을 가지는 p-형 오믹 전극을 개발해야 한다. 본 연구에서는 초박막의 ITO (16 nm)/Ag (7 nm)/ITO (16 nm) 다층 구조를 갖는 투명전도성 전극을 제작한 후, 열처리 온도에 따른 전기, 광학적 특성에 향상에 대해서 조사하였다. 사용된 산화물/금속/산화물 전극의 구조는 유기발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 태양전지 등에 많이 사용되는 안정적인 투명 전극을 자외선 LED 소자에 처음 적용하여, ITO의 전체 사용량은 줄이고, ITO 사이에 금속을 삽임함으로써 금속에 의한 전기적 특성 향상과 플라즈몬 효과에 의한 투과도를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험 결과로는, $400^{\circ}C$에서 열처리한 ITO/Ag/ITO 다층 구조는 365 nm에서 84%의 광학적 특성과 9.644 omh/sq의 전기적 특성을 확인하였다. 실험 결과로부터 좀 더 최적화를 수행하면, ITO/Ag/ITO 다층 구조는 자외선 발광다이오드의 투명전도성 전극으로 사용될 수 있을 것이라 기대된다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.28 no.3
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• pp.103-107
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• 2017

In this paper, we have designed an optical measurement system for authenticity of paintings. Using a simple and compact optical measurement system, the surface characteristics of paintings could be measured, and we obtained information about paintings. First, the paintings that were painted in various colors could give characteristic information on the color of paintings. Second, tomographic information about the surface of a painting could be obtained, using a line laser. To assess the reliability of the optical measurement system, forgeries looking like the originals were created, and we could distinguish the originals from the forgeries through experiment. Thus, we could obtain data about the paintings and create a numerical database.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.214-215
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• 2003

2002년 수원상공의 황사를 라이다를 이용하여 관측하고, 이의 광학적 특성을 보고한다. 기상청의 1월부터 5월까지의 황사보고는 16일로 예년에 비해 많이 발생하였고, 특히 11년만에 11월에 황사가 발생하여 사회적으로 많은 관심이 되었다. 본 라이다센터에서는 2002년 3월부터 대류권을 관측하는 자동운전 에어로졸 라이다(ACA Lidar, 532 nm)를 운전하여 집중적으로 황사를 관측하였고 2002년 10월부터는 1064 nm 파장을 추가하여 많은 관련 데이터를 생산하였다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.108-109
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• 2003

실리콘은 반도체 산업에 이용되는 주된 물질로, 원가, 기능성, 신뢰도 등의 면에서 이점을 가지고 있기 때문에 실리콘칩 위에 기존의 전기적 소자와 광전기적 소자들을 집적하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 특히 실리콘 나노결정 (nc-Si)으로부터 가시광 방출을 관측한 이래, 이를 기반으로 한 광학적 능동매질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 최근에는 nc-Si을 이용한 LED와 어븀이 첨가된 nc-Si을 이용한 nc-Si／silica 광 도파로 광증폭기에서의 광학적 이득이 보고 된 바 있다. (중략)

• Industry Promotion Research
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• v.1 no.2
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• pp.7-11
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• 2016

$SnO_2$ films were annealed in a vacuum atmosphere conditions to research the temperature dependency of current-voltage characteristics, crystal structure and chemical properties. The $SnO_2$ film annealed in a vacuum became an amorphous structure, but the degree of amorphous structure changed in accordance with the content of oxygen vacancy, which increased at film annealed at $100^{\circ}C$ and then decreased over the sample at annealed at $150^{\circ}C$. Because the crystallinity was affected the content of oxygen vacancy. The oxygen vacancy as carriers disappeared with increasing the annealing temperatures, and the depletion layer increased. Therefore the content of exiton as optical properties increased with becoming the amorphous structure. So the intensity of PL spectra increased with increasing the annealing temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.245-246
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• 2012

Al 농도를 0 부터 2 at.% 까지 조절하여 도핑된 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}O$ 박막을 석영 기판 위에 성장하였다. Al 도핑된 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}O$ 박막의 구조적, 광학적 특성을 조사하기 위해 field-emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction (XRD), photoluminescence (PL), 그리고 ultraviolet-visible (UV) spectroscopy을 사용하였다. 광학적 밴드갭은 Al 도핑 농도가 증가함에 따라 2.874 (0 at.%), 2.874 (0.5 at.%), 3.029 (1.0 at.%), 3.038 (1.5 at.%), 3.081 eV (2.0 at.%)로 증가하였다. Urbach energy는 도핑 농도에 따라 각각 464 (0 at.%), 585 (0.5 at.%), 571 (1.0 at.%), 600 (1.5 at.%), 470 meV (2.0 at.%)이었다. 또한, Al 농도가 증가함에 따라 $Cd_{0.5}Zn_{0.5}O$ 박막의 표면, 구조적 및 광학적 특성이 크게 변화되었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.23 no.1
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• pp.17-22
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• 2012

An equivalent lens is a lens which has the same total power of refraction and the same paraxial imaging characteristics for the marginal rays as another lens, but has a different axial thickness. In this study, an analytic lens conversion from a thick lens to its equivalent lens is investigated, then it is shown that the equivalent lens is a solution of a quadratic equation. Every thick lens corresponds to one of two real roots of this quadratic equation. Therefore, except in the case of a unique solution, the equation has a conjugate solution, the other of the two roots. The conjugate solution has the same axial thickness, power, and paraxial imaging characteristics, but it has different shape and aberration characteristics. The characteristics of an equivalent lens and its conjugate solution are examined by using a sample lens.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.8 no.4
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• pp.43-45
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• 2001

For photosensitive and micro-structuring in $Li_2O-A1_2O_3-SiO_2$glasses by laser treatment, Nd:YAG laser in 355 nm and 1064 nm wavelength was irradiated to the glass to investigate fracture characterization and optical changes. The fractured glass surfaces irradiated by 1064 nm laser was observed by Scanning Electron Microscope(SEM) and optical microscope, and optical changes caused by 355 nm later was identified from absorption spectra. In this study, it could be expected that the laser treatment technology will be utilized for 3-dimensional micro-structure, internal waveguide, optical memory by optical absorption changes in glass matrix.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.101-101
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• 2011

투명전도성산화물(transparent conducting oxides, TCOs) 박막으로써 널리 쓰이는 산화인듐주석(indium tin oxide, ITO)은 전기 전도성과 광 투과성이 우수하여 주로 유기발광다이오드(organic light-emitting diode, OLED)의 전극, 발광다이오드(light-emitting diode, LED)의 current spreading 층 및 태양전지(solar cell)의 윈도우층(window layer) 등의 광전자 소자로 응용되고 있으나, 고가의 indium 가격과 인체에 유해한 독성 등이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서 indium의 함량을 저감한 새로운 조성의 TCO 또는 indium을 함유하지 않은 친환경적인 TCO 대체 재료 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 재료 중 하나인 AZO (Al-doped zinc oxide, $Al_2O_3$: 2 wt.%)는 3.82eV의 넓은 에너지 밴드갭을 가지며, 가시광선 및 근 적외선 파장 영역에 대하여 90% 이상의 높은 투과율을 나타낸다. 또한, 습식식각이 가능하며, 매우 풍부하여 원가가 매우 저렴하고, 독성이 없다. 본 연구에서는 박막 증착율이 높고, 제작과정의 조정이 용이한 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 glass 기판 위에 AZO 박막을 성장하고, $N_2$ 분위기에서 다양한 온도 조건에서 열처리(rapid thermal annealing, RTA)하여 전기 및 광학적 특성에 대하여 비교 분석하였다. 또한, 이후에 기존의 성장방법과 달리 고가의 진공 장비를 사용하지 않고, 저온에서도 간단한 구조의 장비를 이용하여 균일한 나노구조를 성장시킬 수 있는 전기화학증착법(electrochemical deposition)으로 AZO 박막위에 ZnO 나노로드를 다양한 성장조건에 따라 성장시켜 광학적 특성을 비교 분석하였다.