• Fire Science and Engineering
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• v.34 no.1
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• pp.1-10
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• 2020

In this study, boron/silicon sol compounds were applied to wood for construction and durable materials, and fire risks were investigated in terms of smoke performance index (SPI), smoke growth index (SGI), and smoke intensity (SI). The compound was synthesized by reacting tetraethoxyorthosilicate with boric acid and boronic acid derivatives. Smoke characteristics were investigated using a cone calorimeter (ISO 5660-1) equipment for cypress wood. The fire intensity fixed the external heat flux at 50 kW/㎡. The smoke performance index measured after the combustion reaction increased between 13.4% and 126.7% compared with cypress wood. The fire risk due to the smoke performance index decreased in the order of cypress, phenylboronic acid/silicon sol (PBA/Si), (2-methylpropyl) boronic acid/silicon sol (IBBA/Si), boric acid/silicon sol (BA/Si). The smoke growth index decreased between 12.0% and 57.5% compared to the base specimen. The risk of fire caused by the smoke growth index decreased in the order of cypress, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si. The fire risk due to smoke intensity decreased between 3.2% and 57.8%, and in the order of cypress, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si. CO_peak concentrations ranged between 85 and 93 ppm, and decreased between 37% and 43% compared to the base specimen. A comprehensive assessment of the fire risk on smoke hazards decreased in the order of cypress, PBA/Si, IBBA/Si, BA/Si.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.5
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• pp.526-532
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• 2015

Solar cells with other alternative energies are being importantly recognized related with post-2020 climate change regime formation. In a point of view of materials, solar cells are classified to organic and inorganic solar cells which can provide a plant-scale electricity. In particular, recent studies about compound semiconductor solar cells, such as III-V tandem solar cells, chalcopyrite-series CIGSSe solar cells, and kesterite-series CZTSSe solar cells were rapidly accelerated. In this report, we introduce a research trend and technical issues for the compound semiconductor solar cells.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.269-269
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• 2010

현재 화석연료의 부족으로 인한 에너지 수급의 불균형, 자연환경의 파괴로 인해 대체에너지 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존 결정형 실리콘 태양전지와 비교해 화합물 반도체를 기반으로 한 박막형 태양전지는 친환경적인 제품이면서 제조원가를 절감시킬 수 있고, 반영구적인 수명 및 값싼 기판을 활용할 수 있는 장점으로 인해 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 Co-sputtering법으로 제작된 $CuInSe_2$(CIS)를 광활성층으로 한 박막형 태양전지에서 실온 ${\sim}550^{\circ}C$의 다양한 온도에서 후열 처리된 CIS 박막들의 전기적, 구조적, 광학적인 특성들을 분석하였다. 제작된 박막들 가운데 Hall Effect 측정결과 $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막이 가장 높은 1.227E+22(/$cm^3$)의 캐리어 농도와 1.581(cm/$V{\cdot}s$)의 홀 이동도를 가지며, 3.092E-4(${\Omega}{\cdot}cm$)의 가장 낮은 비저항 값을 갖는 것으로 나타났다. EFM 측정결과 열처리 하지 않은 박막에 비해 후열처리된 CIS 박막의 전도성이 전체적으로 높아졌다. 특히, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막의 표면은 전체적으로 전기 전도성이 높은 결정립들이 골고루 분포하며 가장 높은 표면 포텐셜 에너지 값을 갖는 것으로 나타났다. 박막들의 구조적 특성을 분석하기 위해 SEM과 XRD를 측정한 결과, $350^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막들은 열처리 되지 않은 박막과 비교해 표면형상 변화가 일어났으며, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 CIS 박막들은 $CuInSe_2$(112) 방향이 향상된 chalcopyrite-like 구조를 가지면서 박막 밀도가 높고 결정립의 크기가 증가된 것을 확인하였다. 이는 박막 성장시 기판온도의 상승으로 CIS 박막 내에서 셀레늄의 확산과 상호작용으로 3원 화합물이 재결정화되어 구조적인 특성향상에 기여하였기 때문이다. 결론적으로 본 연구는 CIS 광활성층에서 후열 처리의 효과들 뿐만아니라 박막 증착시 co-sputtering법을 이용함으로써 증착시간의 감소 및 대면적화와 대량생산으로도 적용 가능함을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.683-683
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• 2013

박막태양전지의 일종인 CIGS 태양전지는 직접천이형 반도체로 광흡수계수가 $1{\times}10^5cm^{-1}$로 매우 높고, 전기광학적 안정성이 우수하여 실리콘 결정질 태양전지를 대체할 고효율 태양전지로 각광받고 있다. CIGS 태양전지는 광흡수층 공정방법에 따라 다양한 결정구조 및 효율 차이가 나타난다. 본 실험에서는 Sputtering방법으로 금속전구체를 증착하고, Sequential process를 이용하여 고온에서 셀렌화 열처리를 수행하였다. Soda-lime glass 기판에 배면전극으로 Mo를 증착하고, 1단계로 CuIn0.7Ga0.3 조성비의 타겟을 이용하여 Sputtering법으로 $1.0{\sim}1.2{\mu}m$두께의 CIG 전구체를 증착하였다. 2단계로 CIG 전구체에 분자빔증착기를 이용하여 Se를 증착하고, 열처리를 통하여 CIGS 화합물 구조의 박막을 형성시켰다.증착된 CIGS 박막은 광전자분광분석기로 원소의 화학적 결합상태를 확인하고, in-situ 엑스선회절분석을 통해 Se층의 증착두께와 열처리 온도 변화에 따른 CIGS 층의 결정구조 및 결정화도 변화를 분석하였다.

• Journal of Integrative Natural Science
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• v.2 no.1
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• pp.37-40
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• 2009

Synthesis and characterization of alkyl-capped nanocrystalline silicon (R-n-Si) have been achieved from the reaction of silicontetrachloride with magnesiumsilicide. Surface of silicon nanocrystal has been derivatized with various alkyl groups (R=methyl, n-butyl, etc.). Silicon nanoparticles have been also obtained by the sonication of luminescent porous silicon. Former exhibits an emission band at 360 nm, but latter exhibits an emission band at 680 nm. In this study very sensitive detection of TNT (2,4,6-trinitrotoluene), DNT (2,4-dinitrotoluene), NB (nitrobenzene), and PA (picric acid) has been achieved in gas phase with porous silicon using photoluminescence quenching of the silicon crystallites as a transduction mode. Porous silicon are electrochemically etched from crystalline silicon wafers in an aqueous solution of hydrofluoric acid. We have characterized these silicon nanoparticles by Luminescence Spectrometer (LS 55).

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.1 no.2
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• pp.113-124
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• 1994

MOD법을 마이크로회로용 티탄산 바륨 콘덴서 박막형성에 적용하였다. Barium decanoate barium 2-ethylhexanoate titanium dimethoxy didecanoate 및 titanium dimethoxy di-2-ethylhexanoate와 같은 여러 가지 금속유기화합물들을 합성하고 동정한 다 음 공통용매에 대한 용해도를 시험하였다. 이금속유기화학물들 가운데 barium 2-ethylhexanoate와 titanium dimethoxy di-2-ethylhexanoate가 xylene-pyridine 혼합용매에 잘녹고 MOD법에 의한 BaTiO3 박막형성에 매우 안정한 조성을 이룸을 확인하였다. 이 조 성을 스핀코팅에 의하여 백금박과 실리콘 웨이퍼상에 금속유기화학물 막을 형성하고 최고 온도와 유지시간에 따라 소성하여 형성된 유전체 박막들의 전기전 특성을 측정하고 고찰하 였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.241-241
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• 2015

플라즈마 건식 식각 기술은 반도체 식각공정에서 효과적으로 이용되고 있으며, 반도체 소자의 크기가 줄어듬에 따라 미세하고 정확하게 식각 깊이를 제어 할 수 있는 원자층 식각기술 많은 관심을 받고 있다. 실리콘을 대체 할 수 있는 우수한 전기적 특성을 가진 III-V 화합물 반도체 재료인 InGaAs에 대한 원자층 식각을 통하여, 흡착가스에 대한 표면흡착 및 탈착가스에 대한 표면탈착 메커니즘을 고찰하였다. 또한, 성분 및 표면분석 장치를 이용하여 InGaAs 원자층 식각 특성에 대해 연구하였다.

• Journal of Integrative Natural Science
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• v.2 no.3
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• pp.211-214
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• 2009

A new porous silicon (PSi) microcavity sensor for the detection of volatile organic compounds (VOCs) was developed. PSi microcavity sensor exhibiting unique reflectivity was successfully obtained by an electrochemical etching of silicon wafer. When PSi was fabricated into a structure consisting of two high reflectivity muktilayer mirrors separated by an active layer, a microcavity was formed. This PSi microcavity is very sensitive structures. Reflection spectrum of PSi microcavity indicated that the full-width at half-maximum (FWHM) was of 10 nm and much narrower than that of fluorescent organic molecules or quantum dot. The detection of volatile organic compounds (VOCs) using PSi microcavity was achieved. When the vapor of VOCs condensed in the nanopores, the refractive indices of entire particle increased. When PSi microcavity was exposed to acetone, ether, and toluene, PSi microcavity in reflectivity was red shifted by 28 nm, 33 nm, and 20 nm for 2 sec, respectively.

• Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.111-114
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• 2001

폴리프로필렌 섬유는 강도, 인성, 내마모성, 레질리언스 등의 물리적 성질이 우수하여 각종 산업용 소재로 폭 넓게 사용되고 있다[1]. 그러나 폴리프로필렌은 장점도 많지만 분자구조 특성으로 인하여 대전방지성, 소수성 등과 같은 표면특성들이 좋지 안은 단점도 있다[2,3]. 따라서 폴리프로필렌의 표면특성을 개질 하기 위하여 금속화합물, 고분자 첨가제를 혼합시키는 방법[4,5], 물리적ㆍ화학적으로 섬유를 처리하는 방법, 공중합과 벨렌드에 의한 방법 등이 사용되어 왔으며, 최근에는 유기물 고분자에 비하여 내열성, 내절연성, 그리고 표면특성이 우수한 실리콘을 공중합하여 변성수지를 개발하거나 블렌드하는 방법등이 이용되고 있다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.65.2-65.2
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• 2013

발광다이오드, 태양전지, 광센서, 바이오센서, 나노발전기 등을 포함한 여러 종류의 광전자 소자들의 성능을 향상시키기 위한 새로운 기술적 시도들이 제안되어 왔다. 반도체기반 나노구조는 넓은 표면적과 독특한 특성을 가지고 다양한 기능성의 부여가 용이하며, 주로 나노패턴형성 및 식각에 의한 top-down 방법과 성장/합성에 의한 bottom-up 방법들에 의해 제작되어 왔다. 최근, 단순성, 저비용 공정을 바탕으로 소자 표면상에 나노구조를 형성하여 성능을 개선하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 다층박막을 통한 무반사 코팅을 대체할 수 있는 moth-eye 효과를 이용한 생체모방형 서브파장 무반사 나노구조에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 발표에서는 실리콘, 화합물, 산화물을 포함한 반도체 나노구조들의 설계 및 제작을 통해 구조적, 광학적 특성을 측정, 분석하고 이들의 다양한 광전자소자 응용에 대한 연구결과를 발표하고자 한다.