• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.277.2-277.2
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• 2016

현재 화합물 반도체 나노구조는 광학적, 전기적 특성을 기반으로 하는 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, 태양전지와 같은 분야에 응용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있지만 양자점의 운반자 수집과 열적 안정성의 한계가 여전히 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있으며, 그 중 단층 양자점에 비해 운반자 수집과 열적 안정성이 뛰어난 다층 양자점이 결합된 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고, 다층으로 성장된 양자점 구조는 양자점의 크기 분포 조절이 용이하고 양자점 층간의 전기적 결합력이 강한 특성이 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 다층 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께를 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL)을 통하여 ZnTe 장벽층 두께가 증가할수록 양자점의 PL 피크가 높은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 양자점 층간의 결합력이 감소하면서 양자점의 크기가 작아졌기 때문이다. 그리고 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 커지는 것을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 더 많은 운반자가 양자점으로 구속되기 때문이다. 또한 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 열적 활성화 에너지가 커지는 것을 관찰하였고, 시분해 광루미네센스 측정을 통해 ZnTe 장벽층의 두께에 따른 운반자 동역학에 대해 연구하였다. 이와 같은 결과 CdTe/ZnTe 다층 양자점 구조에서 장벽층의 두께에 따른 광학적 특성에 대해 이해 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.321-321
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• 2016

한경오염의 증가에 따라 광촉매 물질을 이용한 환경 정화의 필요성이 대두되고 있다 [1]. 광촉매와 전기화학셀은 빛을 이용하여 다른 에너지를 생산하는 능력을 가지고 있다. 이 전기화학셀의 성능향상을 위해서는 적절한 밴드갭을 이용한 광흡수의 증가, 전자재결합의 감소, 전기화학적 반응 표면의 증가가 필요하다. 산화 아연은 잘 알려진 n형 산화물 반도체로서 좋은 전기적 특성과 광촉매 성능으로 전기화학셀에 적합한 소재이다. 그러나 산화 아연은 액체 전해물질 상에서 안정성이 좋지 못하다 [2]. 이를 해결하기 위해 단층 그래핀 혹은 풀러렌(C60)을 이용하여 산화아연을 코팅하는 방법을 제안하였는데, 풀러렌을 사용 시 단층 그래핀에 비하여 전기화학셀의 전기화학적 반응은 높았으나 안정성은 더 떨어지는 모습을 보였다 [3]. 본 연구에서는 다층 그래핀을 이용하여 전기화학적 반응도 높고 안정성도 높은 산화아연-다층 그래핀 양자점의 합성 및 이를 이용한 전기화학셀 소자의 특성을 연구하였다. X선 회절법, 라만 분광법, 투과 전자 현미경, 광발광 분광기, 시간-분해성 광발광 분광기를 이용하여 산화아연-다층 그래핀 양자점의 특성을 분석하였고, 이를 이용하여 광양극을 제작하여 전기화학적 특성을 관측하였으며 로다민 B 염료를 이용한 분해 테스트를 통하여 광촉매 성능을 확인하였고 사이클 테스트를 통하여 안정성을 확인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.53.1-53.1
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• 2009

실리콘 다층박막 태양전지를 위한 초고효율 실리콘 양자점 박막을 연구하기 위해 Silicon target과 Carbon target을 동시에 스퍼터하여 Silicon Carbide 박막을 증착하였다. Silicon Carbide 박막의 조성비는 target에 인가되는 RF Power를 조절하여 Auger Electro Spectroscopy를 사용하여 Si, C, O, N원소의 양을 정량화하여 측정하였다. Si Power를 200W에 고정하고, C Power를 0W에서 400W까지 변화시킬 때, $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막에서 조성비 x는 0 ~ 0.43 범위였다. 이 박막을 증착 한 후에 질소 분위기에서 600 ~ $1000^{\circ}C$ 온도로 열처리를 진행하였다. High resolution TEM과 Raman 분석을 통해, 박막의 열처리 후 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막 내에 실리콘 양자점이 형성되었음을 관찰할 수 있었고, 2 ~ 10 nm 의 크기를 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 이 실리콘 양자점을 포함한 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막을 적층하여 UV-VIS-NIR spectroscopy, FTIR및 PL와 같은 측정을 통해 광학적 에너지 밴드갭의 변화와 그에 따른 특성을 확인하였다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.6 no.4
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• pp.819-824
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• 2020

In this paper, we propose a new multiplexer using quantum dot cellular automata (QCA), a next-generation digital circuit design technology. A multiplexer among digital circuits is a circuit that selects one of the input signals and transfers the selected input to one line. Since it is used in many circuits such as D-flip-flops, resistors, and RAM cells, research has been conducted in various ways to date. However, the previously proposed planar structure multiplexer does not consider connectivity, and therefore, when designing a large circuit, it uses an area inefficiently. There was also a multiplexer proposed as a multi-layer structure, but it does not improve the area due to not considering the interaction between cells. Therefore, in this paper, we propose a new multiplexer that improves 38% area reduction, 17% cost reduction, and connectivity using a cell-to-cell interaction and multi-layer structure.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2007.02a
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• pp.103-103
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• 2007

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.7 no.2
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• pp.227-236
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• 2017

Quantum-dot cellular automata(QCA) consists of nano-scale cells and demands very low power consumption so that it is one of the alternative technologies that can overcome the limits of scaling CMOS technologies. Various circuits on QCA have been researched until these days, a latch required for counter and state control has been proposed as a component of sequential logic circuits. A latch uses a feedback loop to maintain previous state. In QCA, a latch uses a square structure using 4 clocks for feedback loop. Previous latches have been proposed using many cells and clocks in coplanar. In this paper, in order to eliminate these defects, we propose a SR and D latch using multilayer structure on QCA. Proposed three dimensional loop structure is based on multilayer and consists of 3 layers. Each layer has 2 clock differences between layers in order to reduce interference. The proposed latches are analyzed and compared to previous designs.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.16 no.5
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• pp.353-358
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• 2007

J-shaped superluminescent diodes (SLD) utilizing trench structure have been fabricated on the multiple quantum dots epi-structure with its ground state energy wavelength of $1.3\;{\mu}m$. It was observed that optical power was drastically increased up to 20 times in comparison with that of SLD without trench structure, The electroluminescence characteristics showed that the peak intensity of excited state was several ten times higher in the SLD with trench than without trench structure. It is explained that the optical power enhancement of J-shaped SLD with trench structure resulted from the drastic increase of peak intensity of excited state.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.6 no.2
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• pp.515-520
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• 2020

CMOS used in digital circuit design technology has reached the limit of integration due to quantum tunneling. Quantum-dot cellular automata (QCA), which can replace this, has many advantages such as low power consumption and fast switching speed, so many digital circuits of CMOS have been proposed based on QCA. Among them, the multiplexer is a basic circuit used in various circuits such as D-flip-flops and resistors, and has been studied a lot. However, the existing multiplexer has a disadvantage that space efficiency is not good. Therefore, in this paper, we propose a new multilayered multiplexer using cell interaction and D-latch using it. The multiplexer and D-latch proposed in this paper have improved area, cell count, and delay time, and have excellent connectivity and scalability when designing large circuits. All proposed structures are simulated using QCADesigner to verify operation.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2004.08a
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• pp.133-133
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• 2004

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.7 no.3
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• pp.291-300
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• 2017

Quantum-dot cellular automata(QCA) is a computing model designed to be similar to cellular automata, and an alternative technology for next generation using high performance and low power consumption. QCA is undergoing various studies with recent experimental results, and it is one of the paradigms of transistors that can solve device density and interconnection problems as nano-unit materials. An XOR gate is a gate that operates so that the result is true when either one of the logic is true. The proposed XOR gate consists of five layers. The first layer consists of OR gates, the third and fifth layers consist of AND gates, and the second and fourth layers are designed as passages in the middle. The half adder consists of an XOR gate and an AND gate. The proposed half adder is designed by adding two cells to the proposed XOR gate. The proposed half adder consists of fewer cells, total area, and clock than the conventional half adder.