• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.182-182
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• 2012

반도체 저차원 구조에서의 독특한 광학적, 전기적 특성이 연구됨에 따라 양자점, 양자선, 양자우물과 같은 공간적으로 구속되어 있는 나노구조 형성에 관한 제작 방법과 그 특성 연구가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 Si 또는 GaAs 반도체와 달리 광소자로써 각광받고 있는 질화물 반도체의 경우, 높은 화학적, 물리적 안정성으로 인해, 화학적 에칭에 의한 나노구조 형성이 쉽지 않고, 물리적 에칭의 경우, 표면 결함이 많이 발생되는 문제점이 있어 어려움을 겪고 있다. 최근 본 연구그룹에서는 자체 개발한 고온 HCl 가스를 이용한 화학적 기상 에칭법을 이용하여, 다양한 크기, 모양의 나노구조 형성 및 이를 이용한 다양한 타입의 InGaN 나노구조 제작 및 특성에 대해 연구하였다 (Figure 1). 화학적 기상 에칭법을 이용한 나노구조의 경우, 선택적인 결함구조 제거 및 이종기판 사용에 따른 응력 감소, 광추출 효율을 증가시켜, 우수한 구조적, 광학적 특성을 보여주었고, 에칭 조건에 따른, 피라미드, 막대와 같은 다양한 나노구조를 제작하였다. 뿐만 아니라 이를 기반으로 한 다양한 InGaN 나노구조를 모델을 제시하였는데, 첫번째는 GaN 나노막대 기판 위에 형성된 고품위InGaN 양자우물구조 성장이고, 두 번째는 InGaN 양자우물을 포함하고 있는 나노막대 구조 제작, 세번째는 InGaN/GaN core/shell 구조이다 (Figure 2). 이러한 InGaN 나노구조의 경우 높은 광결정성 및 크게 감소한 내부 전기장 효과, 광방출에 유리한 구조에 기인한 우수한 광특성을 보여주고 있어 광소자로써 응용가능성이 크고, InGaN/GaN core/shell 나노구조의 경우, 나노구조 내부에 단일 InGaN양자점이 형성되어 높은 광추출효율의 양자광소자로써 활용가능성을 보여주었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.197-197
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• 2003

현재 PDP(Plasma Display Panel) 투명유전체층은 PbO 계열을 사용하고 있으나 제조공정 시 다량의 중금속 페기물이 방출됨에 따라 환경오염을 야기시킴으로 무연조성이며 저온소성이 가능한 저융점유리인 인산염계 유리에 대한 열적, 화학적, 광학적 특성에 대해 체계적인 연구가 진행되었다. 광학적 특성을 위 한 승온속도, 소성온도, 유지시간의 변화 그리고, 프릿 입도에 따른 광 투광성, 기포의 형성, 그리고 기포의 분포특성을 연구하였다. 열적특성은 DTA와 TMA를 이용하여 유리전이점(Tg) 및 선팽창계수(CTE)와 Littleton softning point (Ts)가 측정되었다. 광학적특성은 스크린프린팅법으로 후막 제조 후 소성하여 UV-visible spectrometer을 이용하여 300~800nm영역에서 투광성을 측정하였으며, FEG-SEM, AFM을 이용해 표면을 관찰하였다. 결과로써, Tg는 440-46$0^{\circ}C$ 와 CTE는 7~8.5$\times$$10^{-6}$K값을 보였고 높은 화학적 내구성과 60-80%의 광투과율을 나타내었다. 프릿의 미세화, 숭온속도의 감소는 기포의 생성을 줄이는데 효과를 보였으며, 그 결과 양호한 광투과율을 얻을 수 있었다. 이러한 결과에 따르면, P$_2$O$_{5}$-ZnO-RO 조성은 PDP용 투명유전체 조성으로써 기존의 PbO계열을 대체할만한 새로운 조성으로 고려된다.

• 공업화학
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• 제8권1호
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• pp.108-113
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• 1997

본 연구에서는 질산매질에서 UV 광조사에 의한 옥살산 분해연구가 수행되었다. UV 광원은 $2537{\AA}$의 파장을 방출하는 수은램프가 사용되었다. UV 광조사에도 불구하고 옥살산 자체는 분해되지 않았다. 그러나 질산매질하에서 UV 광조사에 의해 옥살산은 쉽게 분해되었다. UV광조사에 의해 $NO_3{^-}$으로부터 발생되는 산소라디칼이 옥살산을 분해시키는 것으로 조사되었다. 옥살산 분해율은 질산 0.5M 부근에서 최대를 이루다가 질산농도 증가에 따라 점차 감소하였다. 이것 역시 산소라디칼과 $NO_3{^-}$ 사이에서 반응으로 쉽게 설명될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.132.2-132.2
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• 2014

란탄족 원소가 도핑된 세라믹 나노결정, 즉, 나노형광체는 도핑되는 원소의 종류에 따라 다양한 색을 발광할 수 있다. 일반적으로 형광체는 외부에너지에 의해 여기된 후 흡수한 에너지 보다 작은 에너지의 가시광을 발광하게 된다. 이러한 현상은 downconversion 발광으로 알려져 있다. 그러나 모체에 Yb3+와 Er3+를 도핑하는 경우 적외선을 흡수하여 가시광선을 발광하는 upconversion 현상이 관찰된다. Upconversion 형광체를 이용하여 적외선을 가시광으로 변환시키면 sub-band gap 손실을 줄임으로써 태양전지 효율을 높일 수 있고, 바이오 이미징 감도를 높일 수도 있다. 그러나, upconversion 발광기구에서는 두 개의 적외선 광자가 흡수되어 하나의 가시광 광자가 방출되기 때문에 upconversion 발광 효율은 downconversion 발광 효율에 비하여 매우 낮은 특성을 보인다. 특히 형광체의 크기가 작아져 나노미터 영역의 크기가 되면 효율이 더욱 낮아지기 때문에 upconversion 나노형광체의 경우 효율을 증가시키기 위하여 형광체 주위로 결정질 쉘을 형성시키는 것이 필요하다. 이 때, 결정질 쉘에 downconversion 특성을 보일 수 있는 란탄족 원소를 도핑하는 경우 upconversion 발광 강도가 증대될 뿐 아니라, 하나의 나노입자에서 upconversion과 downconversion 두 가지 서로 다른 발광 특성을 관찰할 수 있다. 본 발표에서는 단일 나노입자에서 upconversion과 downconversion 발광을 보이는 이중발광 코어/쉘 나노형광체의 발광 특성에 대하여 논의하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.654-659
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• 2011

반도체 레이저의 직접 변조 시에 발생하는 레이저의 주파수 처핑(chirping) 현상을 감소시켜 직접 변조를 하는 레이저 다이오드의 변조 특성을 향상시키기 위하여 이중 전극을 가진 구조의 반도체 레이저를 제안하였다. 이중 전극 레이저는 일반적인 측면 방출형 반도체 레이저와 달리 하나의 광이득 매질에 대하여 전기적으로 전극을 분리한 구조이다. 본 논문에서는 이중 전극 구조의 반도체 레이저를 이용하여 직접 변조시 발생하는 처핑(chirping)과 이에 따른 광신호의 선폭을 감소시킴으로써 단일 전극 구조의 레이저 다이오드와 비교하여 10-Gbps NRZ(non-return-to zero) 신호의 80-km 광전송에 대하여 2.5 dB의 광링크 수신감도 향상을 달성하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1607-1613
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• 2008

마이크로 칼럼 기술을 응용한 초소형 자유전자 레이저 모듈의 특성을 연구하였다. 초소형 자유전자 레이저는 전자 방출원과 방사광 발생 장치로 나뉜다. 방사광 발생 장치는 위글러(wiggler)라 불리는데 그리드(grid) 판으로 구성되어 있다. 전자가 위글러를 지나갈 때 규칙적으로 배열된 그리드에 인가된 전압에 의하여 전자의 궤적이 사인(sinusoidal) 함수 모양으로 주기적으로 변하여 방사광을 발생시킨다. 본 연구에서는 초소형 자유전자 레이저 위글러의 매개 변수에 따른 전자빔 궤적을 전산모사를 이용하여 분석하였다. 쌍을 이루는 위글러 간격, 그리드의 폭, 깊이, 주기, 그리고 그리드에 인가된 전압이 전자빔에 미치는 효과를 조사하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.29-34
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• 2008

대전입자형 디스플레이 소자의 구동을 위하여 주파수, 펄스폭, 진폭, 경사 등을 구현하기 위한 4채널 파형발생기를 제작하였으며, 이 파형발생기로 노란색과 검정색으로 제작한 패널의 선택적 셀구동 신호를 확인하였다. $1^{\circ}$ 간격으로 동작하는 광방출부와 수광부, 광방출부의 분광기 연결이 구비된 집적화된 실험장치로부터 CIE 특성, 반사율, 대조비, 시야각을 측정하였으며 1 layer 입자충전일 경우 노란색은 $35{\sim}40%$, 검정색인 경우 $15{\sim}20%$의 반사율을 가지며, 노란색의 색좌표를 확인하였고 파장은 571.2nm였다. 3 layer 입자충전의 경우 광학특성은 향상됨을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제21권6호
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• pp.225-229
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• 2010

레이저로 가공된 평면산란패턴을 가지는 도광판은 도광판 상부로 방출되는 광이 광원과 가까운 부분에 편중되는 문제로 인해서 전체적인 휘도 분포가 균일하지 않은 문제점을 가지고 있었다. 이를 해결하기 위해 도광판 후면에 레이저를 이용하여 도광판 내부에서 특징적인 기울기를 가지는 산란패턴을 만듬으로써 도광판 상부로 방출되는 광의 균일도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 도광판 후면의 산란패턴을 간격과 가공 깊이를 다르게 조절하여 설계하고 이에 따른 도광판의 성능의 차이점을 가공전에 분석하고자 전산모사를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 산란패턴을 가지는 도광판은 기존의 도광판의 휘도와 균일도에 비해 높은 향상을 가질 것으로 예상되는 바이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.220-228
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• 1996

두 개의 siliconit 발열체를 써서 이단 전기로를 제작하여 수직 Bridgman법으로 CdTe 단결정을 성장시켰다. 상단전기로의 최고온부를 $1150^{\circ}C$로 고정시키고 하단전기로를 $800^{\circ}C$로 하였을 때, $22.51150^{\circ}C$/cm의 온도 기울기를 얻었다. 성장된 시료의 X$.$선 회절 실험으로부터 얻은 격자상수 $a_0$는 6.482$\AA$이었고, 실온에서 광흡수 측정으로부터 얻은 밴드갭 에너지는 1.478eV이었다. 광발광(PL) 실험으로부터, 구속된 엑시톤 방출 피크가 각각 ($A^0$, X) (1.5902, 1.5887ev), (h,$D^o$) (1.5918 eV) 그리고 ($D^o$, X) (1.5928, 1.5932 eV)의 방출 피크로 분리되는 것을 확인할 수 있었으며, 중성주개와 중성받개의 결합에너지와 이온화에너지를 계산하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.213-213
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• 1999

현재 LCD용 기판재료는 ITO/glass를 전극으로 사용하고 있다. 그러나 유리기판은 무겁고 깨지기 쉽기 때문에 사용상 곤란한 점이 많다. 최근 flexible하고 가공성 및 생산성이 우수한 플라스틱한 ITO를 성막하여 EL용, Touch panel, plastic LCD용 사용하려는 시도로, roll-to-roll 연속 스퍼터링에 의한 ITO성막공정에 대한 연구가 최근 활발하게 이루어지고 있다. 폴리머는 유리에 비해 Tg 온도가 낮고, 기판으로부터의 수분 및 여러 종류의 가스방출이 심하기 때문에 유리와는 달리 ITO막의 제조에 있어 큰 차이점이 있다. 따라서, 폴리머에 반응성 스퍼터링을 하기 위해서는 표면처리가 중요한 변수가 되며, roll to roll sputter로 ITO 필름을 얻기 위해서는 폭과 길이 방향으로 균일한 막을 얻는 것이 중요하다. 두께 75$\mu\textrm{m}$, 폭 190mm, 길이 400m로 권취된 광학용 Polyethylene terephthalate(PET:Tg:8$0^{\circ}C$)위에 In-10%Sn의 합금타겟과 Unipolar pulsed DC power supply를 사용하여 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 0.2m/min의 속도로 연속 스퍼터링 하였다. PET를 Ar/O2 혼합가스로 플라즈마 전처리를 한 후, AFM, XPS를 이용하여 효과를 분석을 하였고, 성막전에 가스방출을 막기 위해 TiO를 코팅하였다. Pilot 연속 생산공정에서 재현성을 위해 PEM(Plasma Emission Monitor)의 optical emission spectroscopy를 이용, 금속과 산화물의 천이구역에서 sprtter된 I/Sn 이온과 산소 이온의 반응에 의한 최적의 플라즈마의 강도값을 입력하여 플라즈마의 radiation을 검출하고, 스퍼터링 공정중 실질적인 in-situ 정보로 이용하였다. PEM을 통하여 In/Sn의 플라즈마 강도변화를 조사하였다. 초기 In/Sn의 플라즈마 강도(intensity)는 강도를 100하여, 산소를 주입한 결과, plasma intensity가 35 줄어들었고, 이때 우수한 ITO 박막을 얻을 수 있었다. Pulsed DC power를 사용하여 아크 현상을 방지하였다. PET 상에 coating 된 ITO 박막의 표면저항과 광투과도는 4-point prove와 spectrophotometer를 이용하여 분석하였고, AES로 박막의 두께에 따른 성분비를 확인하였다. ITO 박막의 광투과도는 산소의 유량과 sputter 된 In/Sn ion의 plasma emission peak에 따라 72%-92%까지 변화하였으며, 저항은 37$\Omega$/$\square$ 이상을 나타내었다. 박막의 Sn/In atomic ratio는 0.12, O/In의 비율은 In2O3의 화학양론적 비율인 1.5보다 작은 1.3을 나타내었다.