• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.04a
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• pp.155-156
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• 2007

본 연구에서는 태양전지 표면에 입사된 빛의 반사율을 최소화하기 위해서 단결정 실리콘 기판 표면에 다공성 실리콘층을 적용하여 반사방지막(Anti-Reflection Coating, ARC)을 형성하는 실험을 하였다. 다공성 실리콘(Porous silicon, PSi)은 실온에서, 기판 성질에 따라 일정 비율로 만든 전해질 용액($HF-C_2H_5OH-H_2O$)을 사용하여 실리콘 표면에 양극산화처리 함으로써 단순 공정만으로 실리콘 기판의 반사율을 낮출 수 있다. 본 연구는 일정한 면저항을 가지는 단결정 실리콘 기판에 다공성 실리콘층을 여러 조건으로 형성하여 반사방지막으로써의 특성을 비교 분석하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.5 no.3
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• pp.284-290
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• 1995

다공성 실리콘의 기공은 n형 실리콘의 경우 기판에 수직으로 성장하여 이는 큰 곡률을 가지는 기공 끝 부분에서의높은 전기장에 의한 tunneling 기구로 설명된다. 본연구에서는 불산 수용액에서 전기화학적인 방법으로 다공성 실리콘을 제조할 때 n형 단결정 실리콘 기판과 전해질 용액의 계면에서의 전압 분포를 Poisson식에 의하여 수치적으로 계산하였다. 이 전압 분포로 기공 벽에서의 전기장 세기 및 전류 세기를 구하여 기공이 기판에 수직으로 성장하는 것을 설명하였다. 기공 사이의 거리는 고갈층의 두께에 의하여 결정되며, 고갈층의 두깨를 계산하여 그 원인에 대해서도 고찰하였다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.2
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• pp.99-104
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• 2007

Porous silicon exhibiting dual optical properties, both $Febry-P{\acute{e}}rot$ fringe (optical reflectivity) and photoluminescence had been developed and used as chemical sensors. Porous silicon samples were prepared by an electrochemical etch of p-type silicon wafer (boron-doped, <100> orientation, resistivity ; $1-10{\Omega}cm$). Two different types of porous silicon, fresh porous silicon (Si-H terminated) and oxidized porous silicon (Si-OH terminated)by the thermal oxidation, were prepared. Then the samples were exposed to the vapor of various organics, such as methanol, acetone, hexane, and toluene. Both reflectivity and photoluminescence were simultaneously measured under the exposure of organic vapors for sensing VOC's. These surface-modified samples showed unique respond in both reflectivity and photoluminescence with various organic vapors. While polar molecules exhibit greater quenching photoluminescence, molecules having higher vapor pressure show greater red shift for reflectivity.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.22 no.6
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• pp.41-58
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• 2019

다공성 실리콘 나노 입자는 약물 전달과 바이오이미징 등 의생명공학 분야에 다양하게 활용할 수 있는 가능성을 지닌 소재이다. 실리콘 원소 특유의 생분해성, 발광 효과, 다공성 구조 형성을 통한 약물 전달 기능에 이르는 다양한 특성으로 인해 미래 중개의학 플랫폼으로 각광 받고 있으며, 특히 바이오이미징 분야에서의 활용성이 매우 주목 받고 있다. 이에 대한 최신 연구 동향을 보고하고자, 다공성 실리콘 나노 입자의 제작 및 바이오이미징 응용 연구에 대한 성과를 소개한다. 바이오이미징을 위한 핵심 요소인 발광 특성(근적외선 방출, 마이크로 초 단위의 감쇄 시간 등)에 대한 논의를 바탕으로 최근 연구 성과 및 약물 전달 과정 모니터링 기능 등 다방면의 응용 가능성에 대한 방향을 소개한다. 실리콘 나노 입자의 제작 및 표면 화학 반응을 통한 기능성 제어, 이를 활용한 바이오이미징 연구 동향에 대한 전략도 광범위하게 제시하고자 한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.4
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• pp.459-464
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• 2016

In this study, the electrochemical characteristics of porous silicon/carbon composite anode were investigated to improve the cycle stability and rate performance in lithium ion batteries. In this study, the effect of TEOS and $NH_3$ concentration, mixing speed and temperature on particle size of nano silica was investigated using $St{\ddot{o}}ber$ method. Nano porous Si/C composites were prepared by the fabrication processes including the synthesis of nano $SiO_2$, magnesiothermic reduction of nano $SiO_2$ to obtain nano porous Si by HCl etching, and carbonization of phenolic resin. Also the electrochemical performances of nano porous Si/C composites as the anode were performed by constant current charge/discharge test, cyclic voltammetry and impedance tests in the electrolyte of $LiPF_6$ dissolved inorganic solvents (EC:DMC:EMC=1:1:1vol%). It is found that the coin cell using nano porous Si/C composite has the capacity of 2,006 mAh/g and the capacity retention ratio was 55.4% after 40 cycle.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.4
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• pp.257-262
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• 2003

The structure and optical properties of n-type and p-type porous silicon (PS) prepared by the chemical etching in the light and the dark, respectively, are reported in this paper. Microstructural features of the samples are mainly investigated by SEM, AFM XRDGI techniques. Also, their optical properties are investigated by photoluminescence (PL) and Fourier transform infrared absorption measurements. In the n-type PS, the room temperature photoluminescence is observed in a visible range from 500 nm to 650 nm in contrast to that in the blue region (400∼650 nm) in p-type PS. Further, semi-transparent Cu films in thickness range of ∼40 nm are deposited by rf-magnetron sputtering on PS to investigate the I-V characteristics of the samples.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.977-980
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• 2004

본 논문에서는 저가 고효율 태양전지를 제작하기 위하여 p형 다결정 실리콘 기판을 사용하여 수산화 칼륨(KOH)이 포함된 용액에 Saw damage 과정 후 불산이 함유된 용액에 전기화학적 양극산화 과정으로 실리콘 웨이퍼 표면에 요철을 형성하여 다공성 실리콘을 형성 하였다. 본 논문은 전기화학적 에칭방법으로 기존의 진공장비로 제작된 반사방지막의 반사율만큼 감소된 다공성 실리콘 반사방지막을 형성하였다. 전자빔 증착기(e-beam evaporator)로 단층으로 형성된 $TiO_2$의 반사방지막은 400-1000 nm의 파장 범위에서 4.1 %의 평균 반사율을 가졌으며, 양극산화과정으로 형성된 다공성 실리콘은 400-1000 nm의 파장의 범위에서 4.4 %의 평균 반사율을 가졌다. 본 연구는 태양전지의 반사방지막 형성을 기존의 제작 방법보다 간단하고 저렴한 방법으로 접근하여 태양전지의 변환효율을 상승하는데 목적을 두었다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.1
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• pp.46-50
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• 2008

Optical images on the porous silicon exhibiting Febry-Perot fringe pattern have been prepared by using an electrochemical etching of p-type silicon wafer (boron-doped,<100> orientation, resistivity $0.8{\sim}1.2m{\Omega}-cm$) and beam projector. The images remained in the substrate displayed an optical images correlating to the optical pattern and could be useful for optical data storage. A decrease in the effective optical thickness of the Febry-Perot layers was observed, indicative of a change in refractive index induced by exposing of porous silicon to the white light. This provides the ability to fabricate complex optical encoding in the surface of silicon.

• Analytical Science and Technology
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• v.22 no.3
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• pp.247-253
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• 2009

Porous silicon films are electrochemically etched from crystalline silicon wafers in an aqueous solution of hydrofluoric acid(HF). Careful control of etching conditions (current density, etch time, HF concentration) provides films with precise, reproducible physical parameters (morphology, porosity and thickness). The etched pattern could be varied due to (1) current density controls pore size (2) etching time determines depth and (3) complex layered structures can be made using different current profiles (square wave, triangle, sinusoidal etc.). The optical interference spectrum from Fabry-Perot layer has been used for forensic applications, where changes in the optical reflectivity spectrum confirm the identity. We will explore a method of identifying the specific pattern code and can be used for identities of individual code with porous silicon based encoded nanosized smart particles.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.152-153
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• 2006

본 연구에서는 태양전지 표면에 입사된 광자의 반사손실을 최소화하기 위한 방법으로써 기판 표면에 다공성 실리콘층을 이용한 반사방지막 (Anti-Reflection Coating, ARC)을 형성하는 실험을 하였다. 다공성 실리콘(Porous silicon, PSi)은 실온에서 일정 비율로 만든 전해질 용액($HF-C_2H_5OH-H_2O$)을 사용하여 실리콘 표면을 양극산화처리 함으로써 단순 공정만으로 실리콘 기판의 반사율을 높일 수 있다. 또한 새로운 레이어(layer)없이 기존 기판을 식각시켜 만들기 때문에 박막형 태양전지를 제작시 적용이 용이하다. 저비용, 단순공정의 이점을 살려 전류밀도에 따른 PSi의 반사방지막으로써의 특성을 비교 분석하였다.