• 제목/요약/키워드: 광학적 특성 증가

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Fluorine과 Hydrogen을 co-doping한 ZnO 박막의 전기적 및 광학적 특성 (Electrical and optical properties of Fluorine and Hydrogen co-doping ZnO)

  • 이승훈;탁성주;강민구;박성은;김원목;김동환
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.359-359
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    • 2009
  • 투명전도 산화막 재료로 널리 사용되고 있는 ITO는 전기적 및 광학적 특성이 우수한 장점이 있으나, ITO의 주 재료인 인듐은 매장량이 적어서 가격이 고가인 단점이 있어 대체 재료의 개발이 시급한 상황이다. ITO 대체 TCO로 가장 유력한 후보인 Al doped ZnO(AZO)는 가시광을 투과하는 성질을 가지고 있고, 저온 공정이 가능하다는 장점뿐만 아니라 수소 분위기의 안정성 및 가격이 싸다는 장점이 있다. 본 연구에서는 양이온 금속원소(Al)과 음이온 할로겐 원소(F) 및 수소(H)를 co-doping한 ZnO 박막을 rf 마그네트론 스퍼터를 이용하여 증착한 뒤 도핑량과 진공중에서의 열처리에 따른 전기적 및 광학적 특성에 대해 고찰하였다. Al과 H를 co-doping한 ZnO의 박막의 경우 Al의 농도가 낮은 TCO박막이 전기적 특서에서 더 큰 향상을 보였으며, 동일한 F 함량에서는 H 함량이 늘어날수록 캐리어의 증가해 TCO박막의 전기적 특성이 향상되는 것으로 나타났다. 그러나 진공중의 열처리에 따른 F와 H의 거동은 반대로 나타났다. 이 연구를 통해서 $36.2cm^2$/Vs의 높은 홀 이동도와 $2.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$의 낮은 비저항을 가지는 ZnO계 박막의 제조가 가능하였다.

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스퍼터 증착으로 형성된 선택적 투과막의 광학적 특성 평가

  • 정소운;방기수;임정욱;이승윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.226-227
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    • 2011
  • 금속 산화물 계 선택적 투과막을 투명 태양전지 내에 채용함으로서 태양전지의 변환효율을 증가시킬 수 있다. 입사된 빛이 파장에 따라 선택적으로 투과되는 특성을 갖는 선택적 투과막은 가시광선은 투과시키고, 적외선 영역은 광흡수층으로 반사시키는 역할을 한다. 선택적 투과막을 형성하는 방법은 atomic layer deposition (ALD)이 널리 알려져 있고 최근에 기존의 ALD에 비하여 제조원가를 절감할 수 있는 스퍼터 (sputter) 증착을 이용하여 Al 및 Ti 산화물 계선택적 투과막을 형성한 결과가 보고되었다. 본 연구에서는 스퍼터 증착으로 형성된 Al-Ti-O(ATO) 박막의 투과율과 반사율을 UV/vis spectro photometer를 이용하여 측정하고 증착 조건을 조절함으로써 투명 태양전지에 적용하기 적합한 광학적 특성을 나타내는 선택적 투과막을 얻고자 하였다. 스퍼터링 전력을 다르게 하여 Al과 Ti의 조성비를 조절함으로써 ATO 박막의 가시광선 대역 투과율을 높일 수 있음을 확인하였다.

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유기염료의 기저체로 사용된 세라믹/고분자 복합체의 미세구조변화가 광학특성에 미치는 영향 (Effect of Microstructural Change on the Optical Property of Ormosil Embedded Organic Molecules)

  • 김구대;이동아;김재동;박지애
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.1365-1372
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    • 1996
  • 투광성이 좋고 dimer의 형성이 억제되는 유기염료의 기저체를 얻기 위해 Ormosil(organically modified silicate)제조시에 출발물질 및 촉매의 조성을 변화시켰으며 이 각각의 조성에 따른 미세구조의 변화가 광학특성에 미치는 영향에 대한 연구가 수행되었다. 광학적 응용이 가능한 Ormosil의 TEOS/PDMS 비는 90/10이었으며 겔의 미세구조 변화는 HCI/TEOS의 비를 조절하여 달성하였다. 이 HCI/TEOS의 비가 증가될수록 그 복합체의 기공은 커졌으며, 기공률은 증가되었다. 또한 이 비의 증가에 따라 투광성이 감소되었다. 이러한 특성변화를 가지는 기저체에 염료인 Rhodamice 6G perchlorate(Rh6Gp)를 첨가하면 HCI/TEOS의 비가 증가할수록 monomer에 대한 dimer 피크의 강도가 증가되었다.

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광기억장치에서의 핵심 광학기술연구 (Key issues in optics for optical memory devices)

  • 이철우
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.28-29
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    • 2000
  • 최근, 통신, PC등의 보급과 함께, 메모리기기의 발전이 급속히 이루어 지고있다. 이 중에서 광기억장치는 기록 및 재생용량을 증가시키는 기술이 활발히 연구되어 왔다. 본고에서는 대용량기기의 대표적인 DVD(Digital Versatile Disc)에 있어서, 핵심광학기술로 각광을 받고있는 CD호환을 위한 환형(annular type) lens의 특성을 고찰하였다. 그리고, 반도체 메모리, Hard disk등도 고밀도연구가 지속적으로 연구되고있으며, 이에 대응되는 광기억장치의 기술로서 근접장 광학이 최근 활발히 연구되고있다. 근접장에 의한 고개구수를 달성하기 위한 효율적인 대물렌즈로서 종래의 굴절렌즈만이 아닌 반사광학계도 사용한 굴절-반사광학계 (Cata-dioptric Optics)를 응용한 Solid Immersion Mirror (SIM)에 관한 특성을 살펴보았다. (중략)

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Effect of Rapid Thermal Annealing on the Properties of Nitrogen-doped $In_2O_3$ Thin Films

  • 탁성건;김준영;오석현;정민재;김춘수;조신호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.243-244
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    • 2011
  • 최근에 산화물 반도체를 평판 디스플레이와 태양 전지의 투명 전극으로 응용하기 위해 많은 연구가 진행중에 있다. 특히, $In_2O_3$ 박막은 투명 전도 산화막으로써 3.7 eV의 직접 전이 밴드갭 에너지를 갖고 가시광 영역에서 높은 투과도를 갖는 반도체이어서 다양한 영역에서 응용 가능하다. 본 연구는 낮은 비저항과 높은 투과율을 갖는 최적의 투명 전도막을 성장시키기 위하여 라디오파 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법을 사용하여 질소 도핑된 $In_2O_3$ 박막을 유리 기판 상부에 증착하였고, 후열처리로 온도 400, 450, 500, 550$^{\circ}C$에서 급속 열처리를 수행하여, 증착된 박막의 구조, 표면, 광학, 전기적 특성을 조사하였다. 증착된 박막은 XRD를 사용하여 구조적 특성을 조사한 결과, $2{\theta}=30.2^{\circ}$와 43.95$^{\circ}$에서 상대적으로 강한 피크가 관측되었다(Fig. 1). 전자는 (222)면에서 회절된 피크이며, 후자는 (100)면에서 발생한 회절 피크이다. 열처리 온도가 0$^{\circ}C$에서 500$^{\circ}C$로 증가함에 따라 (222) 면의 회절 신호의 세기는 상대적으로 증가하였고, 550$^{\circ}C$에서 급격하게 감소하였다. 박막의 광학적 특성은 자외선-가시광선 분광기를 사용하여 광학 흡수율과 투과율을 측정하였다(Fig. 2). 열처리를 하지 않은 박막의 경우에, 파장 200~1,100 nm 범위에서 측정된 평균투과율은 76%이었다. 광학 흡수 계수와 광자 에너지의 관계를 나타내는 포물선 관계식을 기초로 하여 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 박막의 전기적 특성의 경우에, Hall 효과를 측정하여 전하 운반자 농도, 홀 이동도, 전기 비저항을 조사한 결과, 전기적 특성은 열처리 온도에 상당한 의존성을 나타냄을 알 수 있었고, 열처리 온도 500$^{\circ}C$에서 박막의 비저항값은 $4.0{\times}10^{-3}{\Omega}cm$이었다.

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MOCVD를 이용한 자발성장 InAs 양자점의 적층 성장 시 발생하는 파장변화량 제어

  • 최장희;안성수;유수경;이종민;박재규;이동한;조병구;한원석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.150-151
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    • 2011
  • 양자점 Laser Diode(LD)는 낮은 문턱전류, 높은 미분 이득을 갖으며 또한 온도변화에도 안정적이기 때문에 광통신분야에서 광원으로 양자점 LD를 사용하기 위한 연구가 계속되고 있다. 양자점은 fill factor가 낮기 때문에 양자점의 밀도를 높이거나 양자점을 적층 성장하여 fill factor를 높인다. 그러나 양자점을 적층 성장하면 각 층간의 응력, 수직적 결합, 전기적인 결합이 생기며 이는 양자점의 전기적, 광학적 특성에 영향을 미친다. 본 연구에서는 metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)을 이용하여 InP기판 위에 자발성장 법으로 InAs 양자점을 다주기 성장하였으며 photoluminescence (PL)을 이용하여 광학적 특성을 분석하였다. precursor는 trimethylindium (TMI), trimethylgalium (TMGa), $PH_3$, $AsH_3$를 사용하였으며 carrier gas는 $H_2$를 사용하였다. InAs 양자점은 1100 nm의 파장을 갖는 InGaAsP barrier 위에 성장하였고, InAs와 InGaAsP의 성장온도는 $520^{\circ}C$이며 InAs 양자점 성장시 V/III 비는 3.66으로 일정하게 유지하였다. 그림 1은 양자점 성장시간을 0.11분으로 고정하여 3주기(A), 5주기(B), 8주기(C) 성장한 구조이며 그림 2는 양자점 성장시간을 3주기마다 0.01분씩 줄여가며 3주기는 0.11분${\times}$3(D), 6주기는 0.11분${\times}$3+0.10분${\times}$3(E), 9주기는 0.11분${\times}$3+0.10분${\times}$3+0.09분${\times}$3(F) 으로 성장한 성장구조이다. 각 성장한 시료는 PL을 이용하여 파장과 반치폭을 측정하였다. 그림 3은 양자점 성장시간을 고정한 시료 A, B, C의 PL파장과 PL반치폭 데이터이다. PL파장은 A, B, C 시료 각각 1504 nm, 1571 nm, 1702 nm이며 반치폭은 각각 140 meV, 140 meV, 150 meV이다. PL파장과 반치폭은 각각 3주기에서 6주기로 증가할 때 67 nm, 0 meV 6주기에서 9주기로 증가할 때는 131 nm, 10 meV 증가하였다. 다음 그림4는 양자점 성장시간을 조절하여 성장한 양자점 시료 D, E, F의 PL파장과 PL반치폭 데이터이다. PL파장은 D, E, F 시료 각각 1509 nm, 1556 nm, 1535 nm이며 반치폭은 각각 137 meV, 138 meV, 144 meV이다. PL파장과 반치폭은 각각 3주기에서 6주기로 증가할 때 47 nm, 1 meV 증가하였고, 6주기에서 9주기로 증가할 때는 21 nm 감소, 6 meV 증가하였다. 양자점 성장시간을 고정하여 다주기를 성장하였고 또 3주기마다 양자점 성장시간을 달리하여 다주기를 성장하였으며 PL을 이용해 광학적 특성을 연구하였다. 성장된 양자점의 PL 파장과 PL 반치폭 변화를 통해 적층구조에서 성장 주기가 늘어날수록 양자점의 크기가 증가하는 것을 확인하였고 또한 적층성장을 할 때 양자점 성장시간을 줄임으로써 양자점의 크기 변화를 제어 할 수 있었다.

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온도 및 습도의 변화에 따른 광주 도심지역 에어로졸의 광학적 특성 연구 (Optical Properties of Atmospheric Aerosol in Kwangju Measured with a Temperature and Humidity Controlled Nephelometer)

  • 오승진;김경원;박성훈;김영준
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.57-58
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    • 2000
  • 대기 중에 분포되어 있는 다양한 크기와 종류의 에어로졸은 산업의 발전과 급속한 인구의 증가로 인해 가중되고 있으며, 특히 이로 인해 도심지역의 시정감쇄에 큰 영향을 미치고 있다. 특히 도시지역의 대기 중 미세 입자(PM2.5)의 시정감쇄에 대한 영향은 거대입자에 비하여 지배적인 것으로 나타난다. 그 과정에서 대기중 입자의 광학적인 성질 뿐 만 아니라 기상적인 변동 특히 온도와 습도에 의한 시정의 변화는 큰 영향을 받고 있다. (중략)

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스카이라디오미터(Sky-radiometer)로 관측된 공주지역 에어로솔의 광학적 특성 (Optical Properties of Aerosol at Gongju Estimated by Ground-based Measurements Using Sky-radiometer)

  • 곽종흠;서명석;김맹기;곽서연;이태희
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권8호
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    • pp.790-799
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    • 2005
  • 본 연구에서는 충청남도 공주시에 위치한 공주대학교 자연과학대학 옥상에 설치된 분광복사측정기의 일종인 스카이라디오미터(Sky-radiometer)로 측정된 직달 및 산란 일사량을 이용하여 간접적으로 공주지역의 에어로솔의 광학적 특성을 분석하였다. 분석기간은 2004년 1월부터 12월까지이며 에어로솔의 광학적 특성의 분석에 활용된 알고리즘은 Skyrad.pack.3(Nakajima et al., 1996)이다. 주요 분석요소는 에어로슬의 광학두께(AOT), 단일 산란알베도(SSA), 옹스트롬 지수${\alpha}$ 및 에어로솔의 크기별 분포이며 분석결과의 질을 높이기 위하여 초기 관측 자료의 품질검사를 수행하였다. 공주지역의 연평균 AOT, ${\alpha}$ 및 SSA는 각각 0.46, 1.14, 그리고 0.91이며 계절 및 기상현상에 따라 큰 시간변동을 보이고 있다. 크기별 입자분포에서는 미세입자와 조대입자에서 최대치가 나타나는 쌍봉(bi-modal) 형태를 보이고 있으며 황사(Asian dust) 기간인 봄에는 조대입자의 총 부피가 크게 증가하고 여름에는 반대로 미세입자의 부피가 증가하는 계절변동을 보이고 있다. 이러한 현상은 봄철동안에 AOT와 SSA가 각각 크게 증가하고 감소하는 점에서도 확인되고 있다. 또한 공주지역의 에어로솔의 광학적 특성은 계절에 따라서 변화가 크게 나타나고 있으나 풍향의 영향은 거의 받지 않는 것으로 나타나고 있다.

PEOPLE-광주과학기술원 한원택

  • 한국광산업진흥회
    • 광산업정보
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    • 통권3호
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    • pp.28-29
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    • 2001
  • 일반적으로 상용되는 광섬유와는 다른 특성인 광민감성의 증가,새로운 비선형 광학특성의 발현,광흡수 및 발광 특성의 인위적 조절,자기광학적 특성등 새로운 기능의 광통신용 특수 광섬유의 개발 및 제조에 독창적인 광섬유 재료 및 제조 공정기술을 보유하고 있는 한원택 광주과학기술원 교수.현재 광주과학기술원 정보통신공학과 광자기술그룹의 그룹장을 맡고 있으며, 초고속 광네트워크 센터의 총괄책임자로 WDM용 광섬유 소자 응용 기술 개발을 주도하고 있다. 광주 광산업 유치 기획사업과 중국 및 러시아의 광기술 협력을 위한 워크샵의 개최와 교류사업등에 주도적인 역할을 했으며 최근에는 WDM용 감쇄기능을 가진 특수광섬유를 개발,옵토네스트에 기술을 이전해주고 있다.

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이산화황 농도에 따른 금속시편의 손상 특성 (Damage Characteristics of Metal Materials According to the SO2 Concentration)

  • 김명남;임보아;신은정;이선명
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제46권1호
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    • pp.176-187
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    • 2013
  • 본 연구는 주요 금속문화재 재질 5종(은, 구리, 철, 납, 황동)을 대상으로 이산화황($SO_2$) 농도에 따른 손상 특성을 분석하여 농도와 손상 특성 간의 정량적인 상관성을 확립하고자 하였다. 금속시편을 대상으로 가스부식시험기를 이용하여 $SO_2$ 0.01, 0.12, 1, 10, 100, 1,000, 5,000ppm 농도로 24시간 노출을 각각 실시한 후 노출 전 후의 광학적 물리적 화학적 손상 변화를 평가하였다. 이 결과, 금속시편의 광학적 손상변화는 $SO_2$ 100ppm에서 은시편의 광택도 감소와 $SO_2$ 5,000ppm에서 황동, 철, 구리, 납시편의 색차 증가가 나타났으며 물리적 손상 변화는 $SO_2$ 5,000ppm에서 철시편의 두께, 부식속도 증가가 나타났다. 또한, 화학적 손상 변화는 $SO_2$ 5,000ppm에서 철, 황동시편의 황산이온($SO{_4}^{2-}$) 농도 증가, pH 감소가 나타났다. 이를 통해, 금속시편의 광학적 손상 변화는 $SO_2$ 100ppm에서 나타나기 시작하였고 물리적 화학적 광학적 손상 변화는 $SO_2$ 5,000ppm에서 모두 나타나는 것으로 확인되었다. 또한, 금속시편 중 철과 황동이 다른 재질에 비해 $SO_2$에 민감한 것을 알 수 있었다.