• 제목/요약/키워드: 레이저광

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$Ga_2S_3$: Er 단결정의 Photoluminescence 특성 연구 (Photoluminescence of $Ga_2S_3$: Er Single Crystals)

  • 진문석;김화택
    • 한국진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.66-71
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    • 1998
  • 두가지 종류의 Ga2S3:Er(A형 및 B형) 단결성을 iodine을 수송매체로 사용하는 화학 수송법으로 성장 시켰다. 성장된 단결정은 모두 단사정계 결정구조를 갖고 있었다. 광흡수 측정으로부터 구한 광학적 에너지띠 간격은 13K에서 A형 단결정이 3.375$\pm$0.001cV, B형 단 결정이 3.365$\pm$0.001eV로 주어졌다. 이들 $Ga_2S_3:Er$:Er단결정을 Cd-He 레이저의 325nm-선으로 여기하여 측정한 photoluminescence 스펙트럼에서, A형 단결정은 444nm에 피크가 위치하는 강한 청색발광띠가 나타났다. B형 단결정은 513nm과 695nm에 피크가 위치하는 녹색발광띠 및 적색발광띠 및 적색발광띠만이 나타났다. 두가지 종류의 단결정 모두에서 525nm과 695nm에 피크가 위치하는 녹색발광띠 및 적색발광띠만이 나타났다. 두가지 종류의 단결정 모두에서 525nm, 553nm, 664nm, 812nm, 986nm, 1540nm 파장 영역 부근에 위치하는 예리 한 발광피크들이 나타났으며, 이들 예리한 발광피크는 $Er^{3+}$ 이온의 에너지 준위 사이의 전자 전이에 의하여 나타나는 것으로 해석된다.

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SF6/O2 가스를 이용한 다결정 실리콘 웨이퍼 RIE Texturing이 제작된 태양전지 동작특성에 미치는 영향

  • 박광묵;이명복;정지희;배소익;최시영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.395-396
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    • 2011
  • 본 논문에서는 30% 내외의 평균반사율을 가지는 다결정 실리콘 태양전지의 입사광 손실을 최소화하여 광전변환효율 극대화를 구현하기 위해서 SF6/O2 혼합가스를 이용한 RIE 표면 texturing 공정을 수행하였다. 현재 다결정 실리콘 태양전지는 다양한 방향의 grain을 가지기 때문에 단결정 실리콘에 적용되는 습식 식각 방식이 다결정 실리콘 표면 texturing에 적절하지 않은 것으로 알려져 있다. 이를 개선하기 위해서 이방성 식각 특성을 가지는 다양한 texturing 방법이 시도되고 있다. 대표적으로 기계적인 방식의 V-grooving, 레이저 grooving, 플라즈마 건식식각을 이용한 texturing 및 산 용액을 이용한 texturing 등의 연구가 보고되고 있다. 그 중에서 플라즈마 건식식각 방식의 하나인 RIE를 이용한 표면 texturing 공정이 간단한 공정과 산업계 응용의 용이성 때문에 활발히 연구되어 왔다. 특히 Sandia group과 일본 Kyocera사의 연구 결과에서는 그 가능성을 입증하고 있다. 본 연구에서는 공정의 단순화와 안전한 공정을 위해서 SF6/O2 혼합 가스를 이용하여 마스크 패턴 공정없이 RIE texturing 공정을 수행하였으며, RIE-textured 다결정 실리콘에 대해서 태양전지를 제작하여 표면 texturing이 광전변환효율에 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 그 결과 SF6/O2 혼합 가스를 이용한 RIE texturing은 다결정 실리콘 표면에 주로 needle 구조를 형성하는 것을 확인하였다. 각 texturing 조건별 반사율의 차이는 needle 구조의 조밀도와 관련되는 것을 알 수 있었으며, 동일 공정 parameter 상에서 식각 시간 1, 2, 3, 4, 5분 기준 시간에 따른 표면 구조 분석 결과 seed 가 형성되고 그에 따라서 needle 형태로 식각되는 과정을 관찰하였다. 반사율은 분당 약 4%씩 낮아져 5분 식각 후 14.45% 까지 낮아졌으며, 표면 구조에서 폭은 약 30 nm로 모두 일정하며, 길이가 약 20, 30, 50, 80, 100 nm으로 증가되었다. 이 결과로 보아 seed로부터 needle 구조가 심화되어가는 것을 알 수 있었다. 시간에 따른 RIE texturing 후 제작된 태양전지는 효율이 1분 식각 기준 15.92%에서 약 0.35% 씩 낮아져 5분 식각 후 14.4%로 낮아졌다. Voc 는 texturing 시간에 관계없이 일정하며 Isc가 점점 감소되는 것으로 확인되었다. EQE 결과도 이와 동일하게 RIE texturing 시간이 길어질수록 전체 파장 범위에서 일정하게 낮아지는 것이 관찰되었다. Electroluminescence(EL) 이미지 결과 texturing 시간이 길어진 태양전지일수록 점점 어두운 이미지가 나타나 5분 식각의 경우 가장 어두운 결과를 나타내었다. 이런 결과는 한 가지 이유보다는 복합적인 문제로 예상되는데 궁극적으로는 RIE 공정 후 표면에 쌓인 charged particle들이 trap 준위를 형성하여 효율 및 공정상에 영향을 미친 것으로 보이며, 특히 잔류 O기가 불균일한 산화막을 형성하는 것으로 예상된다. 또한 EL 분석 결과를 볼 때 RIE texturing 공정이 길어질수록 불안정한 pn-junction을 형성하는 것을 확인하였으며, emitter 층 형성 후 PSG (phosphorous silica glass) 공정에서 needle의 상부 구조가 무너지면서 면저항이 증가된 결과로 분석된다. PSG 제거 후 측정된 면저항의 경우 3분 texturing 샘플부터 면저항이 약 4${\Omega}/sq$ 정도 증가됨을 확인하였다.

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입자 저감 및 pH가 ATO (안티몬도핑 산화주석)의 분산 특성에 미치는 영향 (The Effects of Size Reduction and pH on Dispersion Characteristics of ATO (Antimony-Doped Tin Oxide))

  • 김진훈;정의경;이상헌;한원희;이영석
    • 공업화학
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    • 제21권3호
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    • pp.311-316
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    • 2010
  • 본 연구는 높은 분산 안정성을 유지하는 antimony-doped tin oxide (ATO) 분산액을 제조하기 위하여, 습식 볼밀법으로 분쇄시간에 따른 ATO의 입자크기, 입도분포, 분산성의 변화를 고찰하였다. 또한 각각의 습식 볼밀 처리된 ATO 분산액의 pH를 변화시켜 ATO 분산액의 분산 특성을 고찰하였다. 습식 볼밀 분쇄 조건에 의하여 ATO의 입자크기 및 입도 분포 변화는 레이저회절 입도분석기와 주사전자현미경을 이용하여 평가하였고, 습식 볼밀 분쇄 시간 및 pH조건에 따른 ATO 입자의 분산성은 제타전위 측정법과 다중광산란(multiple light scattering)법을 이용하여 평가하였다. 분쇄 조건 중 60 min 동안 처리된 ATO 입자 크기는 30% 이하로 작아지고, $1{\sim}35{\mu}m$에서 $0.1{\sim}5{\mu}m$로 입도분포를 갖는 균일한 입자를 얻을 수 있었다. 그러나 분쇄조건을 60 min 이상 처리한 것은 역분쇄 및 재응집 현상의 발생으로 인하여 한계 분쇄 시간이 나타나는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 ATO 분산액은 습식 볼밀 분쇄 시간을 증가시킬수록 입자 크기가 감소하고 표면 에너지가 증가하여 입자간의 반발력이 커지게 됨을 알 수 있었고, 또한 용액의 pH를 증가시킬수록 입자의 표면 이온화도가 커짐으로 인하여 ATO 분산액의 분산성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

아르곤 레이저의 조사시간에 따른 광중합형 글래스 아이오노머 시멘트의 상아질에 대한 전단결합강도에 관한 연구 (A STUDY ON THE SHAR BOND STRENGTH OF LIGHT-CURED GLASS IONOMER CEMENTS TO DENTIN ACCORDING TO CURING TIME INDUCED BY ARGON LASER)

  • 조영린;황호길;조영곤;오행진
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제22권1호
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    • pp.267-277
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    • 1997
  • The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength of light-cured glass ionomer cements to dentin surface according to curing time induced by argon laser. In this study, 160 extracted human molars with sound crown were used. The dentin surface of these teeth were exposed with high speed diamond bur under water spray and polished with 120, 320, 400, 800, 1200 grits sand paper. 160 extracted human molars were randomly assigned into four groups (control, experimental 1, 2 & 3) with 40 teeth each. Control group used a visible light curing unit, XL 1000(3M Co., U.S.A) and experimental groups used argon laser($SPECTRUM^{TM}$). And then each group subdivided into two groups (A, B) according to filling materials. Subdivided A group used Fuji II LC(GC Co., Japan), B group used Vitremer(3M Co., U.S.A). The curing units and curing time of each group were as follows : Control group : visible light, 40 seconds Experimental group 1 Experimental group 2 Experimental group 3 : argon laser, 10 seconds : argon laser, 20 seconds : argon laser, 30 seconds The glass ionomer cements were bonded to dentin surface of each specimen. The specimens were stored in 100% relative humidity at 37"c for 7days. And then, the shear bond strength were measured by universal testing machine(Shimatzu Co. Japan) at crosshead speed of 5mm/min and 100kg in full scale and analyzed statistically. The following results were obtained : 1. Experimental group 2-A showed the highest shear bond strength with $9.87{\pm}1.24$ kgf and control group B showed the lowest shear bond strength with $4.08{\pm}0.78$ kgf(P<0.01). 2. The Fuji II LC showed higher shear bond strength with $9.49{\pm}1.24$ kgf than that of the Vitremer with $4.23{\pm}1.24$ kgf. There was significant difference between Fuji II LC and Vitremer(p<0.01). 3. There was no significant differences among experimental groups according to curing time induced by argon laser. 4. There was no significant differences between control group and experimental groups according to curing units.

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아르곤 레이저를 이용한 광중합 수복재의 물리적 성질에 관한 연구 (A STUDY ON THE PHYSICAL PROPERTIES OF RESTORATIVE MATERIALS FOR PHOTO-POLYMERIZATION OF ARGON LASER)

  • 주상호;최형준;김성오;이종갑
    • 대한소아치과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.368-382
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    • 1998
  • The purpose of this study is to evaluate and compare the results of argon laser for 5 seconds, argon laser for 10 seconds, and visible light for 40 seconds photo-polymerization in compressive strength, microhardness, curing depth, temperature rising during polymerization, and polymerization shrinkage. Hybrid type composite resin(Z-100) and compomer(Dyract) were used to be compared. The compressive strength was measured by an Instron(1mm/min cross head speed) in 60 specimens and the microhardness of the surface was expressed by Vickers Hardness Number(VHN) in 30 specimens. The curing depth was evaluated comparing the different values of upper and lower VHN according to irradiation time and thickness for the light source polymerization in 60 specimens. The temperature rising during photopolymerization was observed by the temperature change with thermocouple sensitizer beneath 40 specimens at the argon laser for 10 seconds and visible light 40 seconds irradiation. The polymerization shinkage was evaluated by calculating the decrease of % volume by using a dilatometer in 30 specimens. The results were as follows ; 1. In the case of compressive strength, the argon laser polymerization groups were higher than visible light group in Z-100 (p<0.05). In Dyract, the argon laser 5 seconds group did not show a significant difference with the visible light 40 seconds group. The argon laser 10 seconds group showed the markedly low value when compared with other groups (p<0.05) 2. In microhardness, Z-100 was better than Dyract when comparing by VHNs (p<0.05); however, there was not a significant difference between two materials in the visible light 40 seconds group and the argon laser 10 seconds group. 3. In the study of curing depth, Z-100 showed the consistent polymerization in argon laser irradiation because there was no difference in the VHN decrease according to the thickness change. Over the thickness control, the results did not show a significant difference between visible light and argon laser group in Z-100; however, in the case of Dyract, the visible light 40 seconds group was better than the argon laser groups(p<0.05). 4. There was a significant difference between the two materials in temperature rising during polymerization (p<0.05), but not a significant difference between irradiation times, 5. There was not a significant difference between the two materials in polymerization shrink age. The argon laser 5 seconds group was smaller than the other groups (p<0.05). It could be concluded that Z-100 polymerization was recommended to use the argon laser for reduction of the irradiation time while Dyract was recommended to use the visible light polymerization.

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Si을 기판으로한 $P_2O_5-SiO_2$ 광도파로의 제작 및 손실측정 (Fabrication and loss measurement of $P_2O_5-SiO_2$ optical waveguides on Si)

  • 이형종;임기건;정창섭;정환재;김진승
    • 한국광학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.258-265
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    • 1992
  • 저압화학기상증착법으로 Si 기판에 $P_{2}O_{5}-SiO_{2}$ 광도파박막계를 제작하였다. 제작된 박막의 광도파손실율은 1.65dB/cm이었으나 $1100^{\circ}C$에서 열처리한 뒤에는 0.1dB/cm 이하로 크게 감소하였다. 레이저 노광법과 활성이온식각법으로 광도파로를 제작하여 $1100^{\circ}C$에서 열처리하였다. 열처리 결과 도파로 코어의 모양은 사각형에서 반원형으로 바뀌었으며 0.6328$\mu$m에서 0.03dB/cm 그리고 1.53$\mu$m에서 0.04dB/cm의 낮은 도파손실율을 나타내었다. 도파로의 도파손실율이 감소하는 이유로는 고온 열처리과정에서 첫째 박막조직과 결합하여 광흡수를 일으키는 수소가 확산 방출되고 둘째 광산란을 일으키는 도파로의 거친 계면 및 박막조직이 재형성되며, 셋째 식각법으로 도파로를 만들때 생기는 도파로 코어의 거친 계면이 매끄럽게되어 도파광의 산란손실이 중어들기 때문으로 생각된다.

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저 전류 및 고 효율로 동작하는 양자 우물 매립형 butt-coupled sampled grating distributed bragg reflector laser diode 설계 및 제작 (Design and Fabrication of butt-coupled(BT) sampled grating(SG) distributed bragg reflector(DBR) laser diode(LD) using planar buried heterosture(PBH))

  • 오수환;이철욱;김기수;고현성;박상기;박문호;이지면
    • 한국광학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.469-474
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    • 2004
  • 본 논문에서는 저 전류 및 고 효율로 동작하는 planar buried heterostructure(PBH) 구조로 sampled grating(SG) distributed bragg reflector(DBR) laser diode(LD)를 처음으로 설계하고 제작하였다. 특히 활성층과 도파로층의 높은 결합 효율을 얻기 위해 건식 식각과 습식 식각을 같이 사용하여 결함이 거의 없는 butt-coupling(BT) 계면을 형성하였다. 제작된 파장 가변레이저의 평균 발진 임계전류는 약 12 mA로 ridged waveguide(RWG)와 buried ridge stripe(BRS) 구조로 제작된 결과 보다 두 배 정도 낮게 나타났으며, 광 출력은 200 mA에서 약 20 mW 정도로 RWG 와 BRS 보다 각각 9 mW, 13 mW 더 우수하게 나타났다. 그리고 파장 가변 영역을 측정한 결과 44 nm로 설계결과와 일치하였으며, 최대 파장 가변 영역 안에서 출력 변화 폭이 5 dB 이내로서 RWG 구조의 9 dB보다 출력변화 폭이 4 dB 적게 나타났다. 전체 파장 가변 영역에서 SMSR이 35 dB 이상으로 나타났다.

MBS 방법으로 제작한 집적형 Triplexer의 광학 설계 (Optical Design of the Integrated Triplexer Fabricated by Micro Block Stacking Method)

  • 윤현재;김종혁
    • 한국광학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.191-197
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    • 2011
  • 본 논문에서는 FTTH(fiber to the home) 망에 사용되는 $1.55{\mu}m$ 파장의 아날로그 신호 수신과 $1.31{\mu}m/1.49{\mu}m$ 파장의 디지털 신호 송, 수신이 가능한 집적형 Triplexer를 설계하였다. 이 집적형 Triplexer는 세라믹 재질로 정밀 제작한 서브마운트, 레이저 다이오드 홀더, 포토다이오드 홀더를 이용하여 마이크로 볼렌즈, WDM 필터, FP-LD, PIN-PD 등 광부품을 광 축에 자동으로 정렬시키는 micro block stacking 방법으로 제작 가능한 구조로 설계하였으며 code V 소프트웨어를 이용하여 각 부품의 제작 공차와 조립 공차에 따른 초점의 위치 변위를 분석하였다. 공차 분석 결과 송신부에서 초점의 위치 변화에 가장 큰 영향을 주는 것은 LD spot의 위치 변위로 x, y, z 방향으로 각각 ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}30{\mu}m$ 움직였을 때 초점이 최대 $72{\mu}m$ 이동하였으며 수신부의 경우 0.8mm 볼렌즈(아날로그 신호 수신부)와 마이크로 볼 렌즈(디지털 신호 수신부) 위치 변화가 가장 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었으며 디지털 신호 수신부의 경우 마이크로 볼 렌즈가 x, y, z 방향으로 각각 ${\pm}55{\mu}m$, ${\pm}5{\mu}m$, ${\pm}55{\mu}m$ 움직였을 때 초점이 최대 $55{\mu}m$ 이동하였다.

안경 렌즈의 국소적 투과율 측정을 위한 방법에 관한 연구 (A Study on the Method for the Local Transmittance Measurements of the Ocular Lens)

  • 박상국;이형철;육도진;성덕용;강성수
    • 한국안광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.471-477
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    • 2014
  • 목적: 국소 투과율 현미경을 이용하여 안경렌즈의 투과율 분포를 분석함으로써 렌즈의 광학적 균질성을 연구하고자 한다. 방법: 안경렌즈 표면에 집광된 레이저의 투과율을 광검출기와 락인앰프로 측정하고 그 결과를 분석하였다. 코팅되지 않은 렌즈와 멀티 코팅이 된 렌즈 그리고 누진렌즈가 시료로서 분석되었다. 결과: 누진렌즈와 물리적 자극이 가해진 렌즈의 측정 결과에서 국소 투과율 현미경 분석 결과가 광학 현미경을 통한 측정 결과와 높은 일치도를 보였다. 또한 광학적 결함이 있는 곳에서 투과율의 평균값은 감소하고 표준편차는 증가하였다. 자극이 가해지지 않은 렌즈에서는 반사방지 코팅의 유무가 투과율에 큰 영향을 미치는 것을 국소 투과율 현미경과 일반적 투과율 분석 모두에서 공통적으로 분석되었다. 결론: 시료에 다양한 자극이 가해졌을 때 투과율의 분포에 변화가 생김을 국소 투과율 현미경을 통해 확인하였다. 국소 투과율 현미경을 통한 이러한 분석은 렌즈 혹은 코팅막의 균일도를 평가 혹은 확인할 수 있는 하나의 방법으로 활용될 수 있다.

한국원자력연구원 파이로 안전조치 기술개발 현황 (Status of Development of Pyroprocessing Safeguards at KAERI)

  • 박세환;안성규;장홍래;한보영;김봉영;김동선;김호동;이채훈;오종명;서희;신희성;원병희;구정회
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.191-197
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    • 2017
  • 한국원자력연구원은 IAEA에서 권고하고 있는 안전조치기반설계(SBD)에 입각하여 파이로 안전조치 기술을 개발하고 있다. 한국원자력연구원은 파이로 안전조치접근방안 개발을 위한 IAEA 회원국지원프로그램(MSSP)을 수행하였다. IAEA 회원국 지원프로그램을 통하여 기준파이로시설(REPF) 개념을 설계하고, 이 시설에 대한 안전조치시스템을 개발하였다. 최근에 기준파이로시설은 용량이 증대된 REPF+로 업데이트 되고 있다. 핵물질계량관리시스템 성능평가를 위하여 전산코드 PYMUS를 개발하였으며, PYMUS는 전용탐지획률 통계평가 방안을 포함하여 업그레이드하고 있다. 파이로 입력물질 계량을 위한 비파괴분석장비로 ASNC가 개발되고 있으며, 파이로 출력물질인 U/TRU 잉곳을 계량하기위한 비파괴분석장비로 HIPAI가 개발되고 있다. 또한 컴프톤 억제 감마선분광기술, LIBS 기술, 균질화 공정의 샘플링 오차에 대한 평가도 진행 중이다. 이러한 노력들은 국내에서 선진핵주기기술 실현에 크게 기여할 것이다.