• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.35-35
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• 2011

반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권2호
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• pp.123-127
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• 2002

본 연구에서는 1550nm 영역에서 $^{13}$C$_2$H$_2$분자의 회전-진동 모드에 대한 분광을 수행하고, 각 전이선들에 대한 파장을 측정하였다. 파장 측정을 위해서 각 흡수선의 피크에서 레이저주파수 변조를 시켜, 변조신호의 1차 하모닉 록킹법으로 레이저의 주파수를 안정화시키고, 광주파수 표준기로 사용되고 있는 요오드 안정화 헬륨-네온 레이저(KRISS-R70l)로 교정한 파장계를 사용하여 3$\times$$10^{-7}$ 의 정확도로 $^{13}$C$_2$H$_2$의 전이선들의 파장을 측정하였다. 그리고, 아세틸렌 분자 흡수선의 옆선에 주파수 안정화하는 방법을 이용하여 ITU-T 그리드의 절대 파장에 일치하는 표준광원 개발은 제안하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1367-1372
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• 1988

본 논문은 최적의 고출력용 (GaAl) As/GaAs CSP-LOC 레이저 다이오드 구조를 설계하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 실험 데이터를 근거로한 레이저다이오드의 설계변수로 각 층의 두께, 흡수계수, 스트라이프 폭등이 사용되었고 활성층(d2)와 광 도파로층(d3)의 두께가 각각 0.08um, 0.5um일때와 0.1um, 0.4um일때 최적의 안정된 고출력용 CSP-LOC 구조를 얻었다. 따라서 본 노문에서는 실용적인 반도체레이저의 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고 임의의 재료를 갖는 CSP-LOC 구조에 이 프로그램의 적용이 가능하다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권1호
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• pp.43-48
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• 2009

광섬유 격자 센서어레이용 파장가변 광섬유 레이저의 출력파장변화를 복조할 수 있는 시스템을 제안하였다. 광섬유 레이저는 반도체 광증폭기와 Fabry-Perot 필터를 이용하여 제작하였고, 더블패스 마하젠더 간섭계 구조를 적용하여, $90^{\circ}$위상차를 가지는 내부 트리거를 생성하였다. 내부 트리거를 이용하여 얻은 Lissajous 그래프에 원형 피팅을 적용하여 2.51 mrad의 평균위상오차를 얻었다. 실험을 통하여 파장가변필터의 비선형 동작 특성에 의한 광섬유 레이저의 비선형 출력을 확인하였다. 제안한 파장검출 방법을 적용하면 파장가변광원의 비선형성을 보상하여 광섬유격자 센서시스템을 위한 효율적인 광원으로 적용이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.985-993
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• 2001

본 연구에서는 플라즈마 감시에 의한 용접성 평가방식과 효율적인 감시 알고리즘을 위한 시뮬레이션 툴의 개발을 목표로 한다. 레이저 용접 시 발생하는 플라즈마를 검출하기 위하여 플라즈마에서 발생하는 자외선신호를 반도체 광 센서를 사용하여 검출하고, 감시장치로 쓰이는 개인용 컴퓨터에 고속으로 전달, 저장하는 장치와 전달된 신호를 이용하여 용접 결함을 검출하는 모니터링 시스템을 개발하였다. 이 장치를 사용하여 용접 데이터베이스를 구축하고, 용접성과 플라즈마 신호와의 관계를 평가하고, 분석하였으며 특히 용접 결함 검출 모니터링에 적합한 특징의 선택, 결정을 위한 특징의 수, 분류기 사이의 비교 등을 위하여 오프라인 상태에서 시스템 구현에 적합한 특징의 선택, 결정을 위한 특징의 수, 분류기 사이의 비교 등을 비교 분석할 수 있는 시뮬레이션 툴의 개발과 이를 실제 시스템에 구현하는 방식을 취하였다. 목표로 하고 있는 시스템은 신뢰성 있고 효율적인 레이저 용접 결함 감시 시스템이며 이의 구현을 위해 용접 품질 모니터링 프로그램 중 분류기와 GUI을 구현하였으며 Perceptron, Wavelet, MLP 등을 적용하여 이의 결과가 실제 실시간 품질 해석에 적합한 데이터로 사용할 수 있는가에 대한 분석도 행하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.474-474
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• 2010

현재 반도체시장의 확장으로 인해서 기존의 300mm 웨이퍼에서 450mm의 웨이퍼를 사용하는 공정으로 변화하는 추세이다. 450mm 웨이퍼로 대면적 화되면서 기존 300mm 공정 때보다 훨씬 효율적인 플라즈마 소스 즉, 고밀도이고, 고균등화(high uniformity) 플라즈마 소스를 필요로 한다. 본 논문에서는 고밀도 플라즈마 소스인 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma ; ICP)에 축 방향의 약한 자기장을 인가시킨 자화된 유도결합형 플라즈마(Magnetized Inductively Coupled Plasma : MICP)[1]를 제안하여 기존 ICP와의 차이점을 살펴보았다. 실험 방법으로 레이저 유기 형광법(Laser Induced Fluorescence : LIF)[2]을 이용하여 플라즈마 쉬스(Sheath) 내의 전기장을 외부 자기장의 변화에 따라 높이별로 측정하고 그 결과로부터 쉬스의 전기적 특성을 살펴보았다. 플라즈마의 특성상 탐침이나 전극에 전압을 인가하면 그 주위로 디바이 차폐(Debye Shielding)현상이 일어나서 플라즈마 왜곡이 일어난다. 그렇기에 플라즈마, 특히 플라즈마 쉬스의 특성을 파악하기 위해서 레이저라는 기술을 사용하였다. 레이저는 고가의 장비이고 그 사용에 많은 경험지식(know-how)를 필요로 하지만 플라즈마를 왜곡시키지 않고, 플라즈마의 밀도, 온도, 전기장 등 많은 상수(parameter)들을 얻어 낼 수 있다. 또한 3차원적으로 높은 분해능을 가지고 있는 장점이 있다. 강한 전기장이 있는 곳에서 입자들의 고에너지 준위가 전기장의 세기에 비례하여 분리되는 Stark effect[3] 이론을 이용하여 플라즈마 쉬스내의 전기장을 측정하였다. 실험은 헬륨가스 700mTorr 압력에서 이루어졌다. 기판의 파워를 50W에서 300W까지 변화시키면서 기판에 생기는 쉬스의 전기장의 변화를 살펴보았고, 자기장을 인가한 후 동일한 실험을 하여 자기장의 유무에 따른 플라즈마 쉬스의 전기장 변화를 살펴보았다. 실험결과 플라즈마 쉬스의 전기장의 변화는 기판의 파워와 플라즈마 밀도에 크게 의존함을 알았다. 기판의 파워가 커질수록 쉬스의 전기장은 커지고, 기판에 생기는 Self Bias Voltage역시 음의 방향으로 커짐을 확인 하였다. 또한 자기장을 걸어주었을 경우 쉬스의 두께가 얇아짐으로써 플라즈마의 밀도가 증가했음을 확인 할 수 있었다.

• 융합정보논문지
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• 제9권3호
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• pp.75-81
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• 2019

본 논문은 유기물로 이루어진 폴리머 기판상에 저온 다결정 실리콘 박막트랜지스터 제조방법에 대해 연구하였다. 먼저, 폴리머 기판에 화학증착방식으로 비결정 실리콘 박막을 증착하였고, 열처리 장치인 퍼니스로 탈수소 및 활성화 공정을 430도에서 2시간동안 진행하였다. 이후 엑시머 레이저를 이용하여 결정화를 진행하여 다결정 실리콘 반도체 막을 제조하였다. 이 박막은 박막트랜지스터 제작을 위한 활성층으로 사용하였다. 제작된 p형 박막트랜지스터는 이동도 $77cm^2/V{\cdot}s$, on/off 전류비는 $10^7$이상의 동작특성을 보였고, 이는 결정화된 박막내부에 결함 농도가 낮음을 의미한다. 이 결과로 유기물 기판상에 엑시머 레이저로 형성된 다결정 실리콘으로 제작된 전자소자는 플렉서블 AMOLED 디스플레이 회로 형성에 최적의 기술임을 알 수 있다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제36권4호
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• pp.215-224
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• 2011

본 연구의 목적은 과민치아에 904 nm GaAs 다이오드 레이저를 조사하여 치료효과를 연구하여 과민 치아의 치료에 이러한 저수준 레이저 요법을 임상적으로 사용할 수 있는지 가능성을 파악하는 데 있다. 단국대학교 치과대학 부속치과병원 안면 동통 구강내과에 내원한 환자를 대상으로 하였으며, 각 환자는 치경부에 사아질이 노출된 치아가 적어도 좌우로 2개 이상의 짝이 되는 치아를 소유하였다. 본 연구에 사용된 치아는 모두 50 개로써 실험군 25개, 대조군 25 이었다. Tactile test, cold(ice stick) test, electrical pulp test 를 실험전, 실험 1주후, 2주후, 3주후, 4주후 모두 5회 시행하였다. 레이저조사는 첫방문시, 1주후, 2주후, 3주후 등 4회하되 모두 세가지 검사를 마친 후 시행하였다. 전기치수 검사 외 Tactile test와 cold test는 주관적 평가인 visual analogue scale을 사용하였다. 실험 결과, Tactile test에서 VAS 수치는 시간 경과에 따라 유의하게 감소하였으나 실험군과 대조군간에는 유의한 차이가 없었다. 전기치수 검사에서는 실험군의 과민도가 대조군에 비해 유의하게 높았으나 (높은 역치를 의미) 시간 경과시 유의한 변화는 볼 수 없었다. 온도 (cold) 검사에서는 레이저 조사후 실험군과 대조군 간의 차이뿐 만 아니라 시간 경과 시에도 유의하게 감소하였다. 이러한 결과를 보아 904 nm GaAs 레이저는 과민치아의 치료에 비가역적인 방법으로서 효과적으로 사용할 수 있으리라 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.319-328
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• 2003

본 논문은 광역학적 암치료를 위한 광원장치의 개발로서 반도체 다이오드 레이저를 이용한 의료용 레이저 시스템의 개발이 목적이다. 광역학적 암 치료에서 이상적인 광원장치는 초점크기를 조절할 수 있으면서 발산하지 않는 균일한 빛과 특정 파장대의 안정성을 갖는 것이다. 본 연구에서는 이러한 점을 고려하여 635nm 파장대의 다이오드 공진기를 이용하였으며, 개발된 레이저 시스템은 제어장치를 사용하여 정교하고 안정적인 출력을 가지도록 하였으며, 시스템은 사용자의 편리성을 고려하여 소형화하였다. 다이오드 레이저시스템의 펄스 형태의 발진모드에서는 초기의 돌입전류에 의해 공진기를 파손시킬 수 있으므로 본 연구에서는 이러한 현상을 회로적으로 보완하여 msec 단위로 on/off 할 경우에도 공진기에 전혀 손상을 입히지 않도록 설계를 하였다. 임상의가 편리하게 방사시간을 설정하고, 연속출력. 펄스. 버스트 펄스, 슈퍼펄스를 방사할 수 있도록 고안하여. 다양한 암조직의 상태에 따라 치료할 수 있도록 구현하였다. 실험결과 레이저의 출력은 입력전류와 시간에 따라 10mW에서 300mW 까지 선형적으로 증가함을 보였다. 개발된 광역학적 레이저 시스템은 고속제어가 가능하고 정 전류 제어와 효과적인 냉각 제어를 통해 안정적으로 정확하게 출력할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.77.1-77.1
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• 2010

반도체 나노 결정은 크기와 모양에 따라 다른 광학적 전기적 성질을 보이는 독특한 특성 때문에 태양전지, 발광 다이오드, 레이저, 바이오메디컬 레이블링 등에 응용될 수 있는 저가격의 차세대 광전기 재료의 개발을 위한 구조체로 각광받고 있다. 최근에는 하나의 나노 결정에 type-II band offset을 가지는 두 개의 물질을 결합한 이종접합 나노 결정체의 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 이는 나노 결정 내에서 빛에 의해 생성된 전하들을 공간적으로 분리해 낼 수 있는 장점을 가지고 있기 때문에 태양전지나 광촉매로의 응용에 매우 유용하다. 우리는 나노 결정과 고분자 하이브리드 태양전지의 제작에 있어서 성분과 type-II 이종접합 반도체 나노 결정의 영향을 조사하기 위하여 CdSe, CdTe, type-II CdTe/CdSe tetrapod을 합성하였다. CdSe tetrapod과 P3HT의 블렌딩에 의해 만들어진 태양전지는 AM 1.5, 100mW/$cm^2$ 조건에서 1.03%의 가장 높은 변환 효율, 그리고 415nm에서 43%의 IPCE를 나타내었다. 그리고 CdTe/CdSe type-II tetrapod 이종접합과 P3HT 블렌딩으로 만들어진 태양전지는 CdTe를 이용하여 만든 태양전지에 비해 4.4배의 변환효율과 3.9배의 단락전류를 나타내었다.