• Title/Summary/Keyword: 레이저성질

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전기화학적증착법(ECD)을 사용해 형성한 성장 시간에 따른 Al-doped ZnO 나노결정체의 구조적 성질 및 광학적 성질

  • Chu, Dong-Hun;Kim, Gi-Hyeon;No, Yeong-Su;Lee, Dae-Uk;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.262.2-262.2
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    • 2013
  • ZnO는 광학적 및 전기적 성질의 여러 가지 장점 때문에 메모리, 나노발전기, 트랜지스터, 태양전지, 광탐지기 및 레이저와 같은 전자소자 및 광소자로 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다. Al이 도핑된 ZnO 나노결정체를 전기화학적 증착법을 이용하여 형성하고, 형성시간의 변화에 따른 구조적 및 광학적 성질을 관찰했다. ITO로 코팅된 유리 기판에 전기화학증착법을 이용해 Al 도핑된 ZnO를 성장시켰다. Sputtering, pulsed laser vapor deposition, 화학기상증착, atomic layer epitaxy, 전자빔증발법 등으로 Al 도핑된 ZnO 나노구조를 형성할 수 있지만, 본 연구에서는 간단한 공정과정, 저온증착, 고속, 저가의 특성 등으로 경제적인 면에서 효율적인 전기화학증착법을 이용했다. 반복실험을 통하여 Al의 도핑 농도는 Zn와 Al의 비율이 98:2이 되도록, ITO 양극과 Pt 음극의 전위차가 -2.25 V가 되도록 실험조건을 고정했고, 성장시간을 각각 1분, 5분, 10분으로 변화하였다. 주사전자현미경 사진을 보면 Al 도핑된 ZnO는 성장 시간이 증가함에 따라 나노구조의 직경이 커지는 것을 알 수 있다. 광루미네센스 측정 결과는 산소 공핍의 증가로 보이는 500~600 nm대의 파장에서 나타난 피크의 위치가 에너지가 큰 쪽으로 증가했다. 위 결과로부터 성장 시간에 따른 Al 도핑된 ZnO의 구조적 및 광학적 특성변화를 관찰했고, 이 연구 결과는 Al 도핑된 ZnO 나노구조 기반 전자소자 및 광소자에 응용 가능성을 보여주고 있다.

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에틸렌 원료가스를 이용한 단일벽 탄소나노튜브의 저온합성

  • Jo, Seong-Il;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.239.1-239.1
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    • 2015
  • 1차원 탄소나노재료이며 한 겹의 흑연을 말아 놓은 형태인 단일벽 탄소나노튜브(Single-walled carbon nanotubes, SWNTs)는 감긴 형태에 따라 반도체성, 금속성 성질을 나타내는 특이성과 우수한 기계적 성질을 지니고 있어 광범위한 분야로 응용이 기대되어왔다. 이러한 SWNTs의 응용가능성을 실현시키기 위해서는 보다 경제적, 산업적인 면에서 손쉬운 합성방법의 개발이 필요한 실정이다. SWNTs의 합성 방법들로는 아크방전법과 레이저 증발법, 그리고 열화학기상증착법(Thermal chemical vapor deposition, TCVD) 등이 이용되었다. 이 중 TCVD법은 대면적의 균일한 CNTs를 합성할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 탄화수소가스를 효율적으로 분해하기 위하여 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 공정이 요구되며, 이는 경제적, 산업적인 면에서 사용이 제한적이다. 따라서 저결함, 고수율의 SWNTs를 저온합성 할 수 있는 공정의 개발이 지속적으로 필요하다. 본 연구에서는, TCVD법을 이용하여 에틸렌 원료가스로 SWNTs의 저온합성 가능성을 확인하였다. 합성을 위한 기판과 촉매로는 실리콘 산화막 기판(SiO2/Si wafer)에 철 나노입자를 지닌 ferritin을 스핀코팅 후 산화하여 이용하였다. 저온합성 공정의 변수로는 합성온도와 원료가스인 에틸렌의 분율을 설정하여, 변수가 SWNTs의 결정성과 수율에 미치는 영향을 고찰하였다. 합성된 SWNTs의 분석의 용이함과 손지기(Chirality)의 제어를 위하여 나노 다공성 물질인 제올라이트(Zeolite)를 보조 기판으로 사용하였다. 실험결과 에틸렌 원료가스로 합성한 SWNTs는 $700^{\circ}C$ 부근의 저온에서도 합성이 가능함을 확인하였다. 또한 에틸렌 원료가스의 분율과 합성시간의 정밀한 제어를 통해 SWNTs의 합성온도를 더욱 감소시키는 것도 가능할 것으로 예상된다.

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Epitaxial Growth of Pulsed-Laser Deposited Bi4Ti3O12/LaAlO3 Thin Films and Bi4Ti3O12/YBa2Cu3O7-x/LaAlO3 Heterostructure (펄스레이저 증착법으로 제작된 $Bi_4Ti_3O_{12}/LaAlO_3$ 박막과 $Bi_4Ti_3O_{12}/YBa_2Cu_3O_{7-x}/LaAlO_3$ 복합구조의 에피 성장)

  • Jo, Wol-Ryeom;Jo, Hak-Ju;No, Tae-Won
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.5 no.2
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    • pp.85-92
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    • 1994
  • Ferroelectric Bi4Ti3012 thin films have been grown on LaAlO(001) by Pulsed-laser deposition. Phase formation and structural films prepared of the films prepared at varigus deposition temperatures are investigated using x-ray diffraction The film grown at 740℃ shows epitaxial growth behavior with c-akis normal to the substrate. N2tBmstiucCures of Bi4Ti3012/YBa2Cu307-x/LaAIO3(001) have been in-situ grown. Even though the a-and b-axes of the Yba2Cu307-x layer show epitaxial growth behavior.

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A Study on the Diode Laser Surface Hardening Treatment of Cast Iron for Die Material(I) - Characteristics of Surface Hardening by Die Materials - (금형재료용 주철의 다이오드 레이저 표면경화처리에 관한 연구(I) - 금형재료에 따른 표면경화 특성 -)

  • Kim, Jong-Do;Song, Moo-Keun;Hwang, Hyun-Tae
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.8
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    • pp.1041-1047
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    • 2011
  • In this study, two types of die material cast iron was treated for surface hardening by using high power diode laser to improve mechanical properties of die which is using as essential production technology in the parts manufacturing in virtually all the infrastructure industries now. First of all, the heat treatment characteristics of FCD550 material which is spheroidal graphite cast iron, and through the heat treatment of HCI350 material which is flake graphite cast iron, the heat treatment characteristics of the two materials were compared. The hardness of hardened zone increased over 3 times over base material for both specimens, but as for required heat input, HCI350 was higher than FCD550 material depending on the heat conductivity of the materials by the content amount and shape of graphite contained in the material.

Technology of Non-destructive Stress Measurement in Spot Welded Joint using ESPI Method (ESPI법에 의한 스폿 용접부의 비파괴적 응력측정 기술)

  • 김덕중;국정한;오세용;김봉중;유원일;김영호
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.1 no.1
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    • pp.23-26
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    • 2000
  • In spot welded joint. Electronic Speckle Pattern Interferometry(ESPI) method using the Model 95 Ar laser a video system and an image processor was applied to measure the stress Unlike traditional strain gauges or Moire method, ESPI method has no special surface preparation or attachments and can be measured in-plane displacement with non-contact and real time. In this experiment, specimens are loaded in parallel with a load cell. The specimens are made of the cold rolled steel sheet with 1mm thickness, are attached strain. gauges. This study Provides an example of how ESPI has been used to measure stress and strain inspecimen. The results measured by ESPI are compared with the data which was measured by strain gauge method under tensile testing.

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Reaction Mechanism of Photo-Induced Etching of Single-Layer MoS2

  • Choe, Yu-Na;An, Gwang-Hyeon;Ryu, Sun-Min
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.194.1-194.1
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    • 2014
  • 기저면에 구조적 결함을 도입함으로써 그래핀과 $MoS_2$와 같은 이차원 결정의 물리, 화학, 전기 및 기계적 성질을 제어하려는 연구가 폭넓게 수행되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 속의 산소 래디컬을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 단일층 그래핀과 $MoS_2$ 표면에 구조적 결함을 유도하고 제어하는 방법을 개발하였다. 라만 및 광발광 분광법을 통해 생성된 결함 밀도를 측정하고 전하 밀도 등의 화학적 변화를 추적하였다. 그래핀의 경우 산소 플라즈마 처리 시간에 따라 결함(defect)의 정도를 보여주는 라만 D-봉우리의 높이와 넓이가 커짐을 확인하였고 이를 G-봉우리의 높이와 비교하여 정량하였다. $MoS_2$의 경우 $E{^1}_{2g}$$A_{1g}$-봉우리의 높이가 점점 감소하고 광발광의 세기 또한 감소함을 확인하였다. 또한 본 연구에서는 기판의 편평도가 결함 생성 속도에 미치는 영향을 비교 및 분석하여 반응 메커니즘을 제시하고자 한다.

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나노입자와 표면증강라만분광학 (Surface Enhanced Raman Scattering: SIRS)을 활용한 탄소재료, 고분자 자기조립박막 및 생체분자 연구

  • 주상우
    • Polymer Science and Technology
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    • v.15 no.2
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    • pp.228-233
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    • 2004
  • 본 기고부분에서는 레이저 라만 분광법을 이용하여 나노입자에 흡착된 자기조립박막의 구조를 밝히고 응용성을 모색하는 일을 소개하고자 한다 Au 나노입자는 최근 재료과학과 의학 및 생물학에서 그 쓰임의 폭이 넓어지고 있다. 나노입자가 처음 사용된 예들 중에 가장 잘 알려진 것은 고대 로마 시대의 Lycurgus 컵에 기인한다고 한다. 컵 안에 함유된 미량의 은이나 금 나노입자에 의해서 반사했을 때와 투과할 때의 빛깔이 다르게 보이며 이러한 성질은 중세건축물의 스탠드 글라스에 이용되어 왔다. 근대적인 의미에서 Au 콜로이드의 수용액이 작은 미세입자가 분산되어 있다고 생각한 사람은 전기화학의 창시자라 할 수 있는 영국의 Faraday라 할 수 있다.(중략)

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ZnO 나노선 소자 연구동향

  • 심성규;이종수;김상식
    • Electrical & Electronic Materials
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    • v.17 no.5
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    • pp.30-36
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    • 2004
  • 현대 사회는 지식 정보화를 추구하며 변화하고 있다. 지식, 정보화 사회는 개인, 기업 및 사회 모든 주체의 업무효과의 극대화할 수 있는 인프라를 제공하게 될 것이며 이는 영상, 음성, 데이터 등의 다양한 정보의 교환으로 이어져 인간생활의 새로운 혁신을 예고하고 있다. 한편 지식 정보화에는 고도의 정보 저장 및 통신기술이 필수적으로 요구되며 기존의 실리콘기반 소자의 고성능화 이외에 새로운 기술혁신을 요구하고 있다. 1980년대 이후 광통신에 레이저가 응용되고 1990년대 후반에 이르러 수십 나노미터 크기의 양자우물 구조의 화합물 반도체기반의 녹색 및 청색 LD, LED 및 백색 광 다이오드가 구현되면서 화합물 반도체는 정보 통신에 적합한 소재로 인식되기 시작하였다. 기존 실리콘과 다른 물리적 화학적 성질로 인하여 적극적인 연구와 기술적인 시도가 이루어지고 있다. 1900년대 실리콘기반 전자 소자 기술이 비약적으로 발전하면서 새로운 혁신을 보여주었고 그 포화된 기술에 뒤를 이어 화합물 반도체에 의한 기술의 혁신이 예고 되고 있는 것이다.(중략)

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Crystal Growth of $Y_3Al_5O_{12}$ and Nd : $Y_3Al_5O_{12}$ by Czochralski. Technique (융액인상법에 의한 $Y_3Al_5O_{12}$및 Nd : $Y_3Al_5O_{12}$ 단결정육성)

  • Yu, Yeong-Mun;Lee, Yeong-Guk;Park, Ro-Hak
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.5 no.2
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    • pp.51-66
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    • 1994
  • Y3Al5O2 and Nd: Y3Al5012 single crystals were grown by Czochralskl technique. The effectt of pulling rate rotation rate, and doping level of Nd3+ ion on the crystal quality were studied Various types of defects were analysed by photo-elastic effect and chemical etching method Finally, spectroscopic and laser poputies of grown crystal were measured. Optirmum pulling rate for good quality was dependant on the doping level of Nd3+ ion. It was found that the suitable pulling rates for pure Y3Al5O12 for 3.0∼3.5 a/o Nd3+ ion doped Y3Al5012 and for more than 40 a/o Nd3+ ion doped Y3Al5012 were 2∼4mm/hr, 0.6∼0.5mm/hr, and less than 0.4mm/hr respectively. Solid-liquid interface was convex at the rotation rate of 27∼60rpm, and concave at the rotation rate of 80∼100rpm. Growth axis was confired to <111> direction and lattice parameter was measured to 12.017A. Core (211) facets,striations, inclusions of metal particles, dislocations and optical inhonngeneities were detected. Four level laser transition of Nd3+ion in YIAls012 single crystal were identified by the spectroscopic measurements. Laser rod with tam diameter and 63mm length was fabricated from grown Nd3+ Y3Al5012 sin91e crystals. 1.8lJ of lasing threshould and 0.49% of soope efficiency were measured by the Pulsed laser action.

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Spot marking of the multilayer thin films by Nd:YAG laser (Nd:YAG 레이저에 의한 다층 박막의 미소 점 마킹)

  • Kim, Hyun-Jin;Shin, Yong-Jin
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.15 no.4
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    • pp.361-368
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    • 2004
  • We separated the multilayer structure of CD-R(compact disk-recordable) and investigated optimal spot marking conditions and physical and chemical transitions in response to various laser beam energh levels. Spot marking(80 ${\mu}{\textrm}{m}$ spot size) was produced on the surface of each layer using a Q-switched Nd:YAG laser between 27 mJ and 373mJ. By investigating resulting pit formation with Optical Microscopy(OM) and Optical Coherence Tomography(OCT), we analyzed the formation process of spot marking in the multilayer structure of different chemical composition. The localized heating of the substrate in the multilayer thin film caused the short temporal thermal expansion, and absorbed optical energy between reflective and dye interfaces melted dye and increased the volume. During the cooling phase, formation of pit and surrounding rim can be explained by three distinct processes; effect of surface tension, evaporation by spontaneous temperature increase due to laser energy, and mass flow from the recoil pressure. Our results shows that the spot marking formation process in the multilayer thin film is closely related to the layers' physical, chemical, and optical properties, such as surface tension, melt viscosity, layer thickness, and chemical composition.