• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.340-341
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• 2013

양자점(Quantum dots; QDs)은 단전자 트랜지스터, 레이저, 발광다이오드, 적외선 검출기와 같은 고효율 광전소자 응용을 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 기존의 CdTe/ZnTe 양자점을 성장하기 위해 ZnTe와 격자부정합이 적은 GaAs 기판을 이용한 연구가 주를 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)을 이용하여 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스(PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 CdTe/ZnTe 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학에 대해 이해 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.66-66
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• 2010

알루미나는 높은 온도에서 열적으로 안정되고 경도가 높으며 내화학, 내마모 특성이 우수하며 또한 강도대비 비중이 낮아 무게를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이러한 특성으로 인하여 우주항공, 국방, 원자력등 극한의 온도를 견뎌야 하는 고도의 신뢰성이 요구되는 고온구 조물로서 응용이 되고 있다. 특히 알루미나를 휘스커 형태로 만들어 세라믹 복합체에 결합 할 경우 복합체의 기지 내에서 강화재의 역할을 함으로써 취성 파괴를 억제하고 열 전도율 저하등의 이점을 가져올 수 있다. 그리하여 본 연구에서는 알루미나 휘스커를 성장을 위하여 Al-triisoproxide계를 이용하여 화학기상증착법으로 가장 안정된 열적 특성을 가지고 온도의 변화에 따라 상 변화가 일어 나지 않는 알파 알루미나 상을 가지는 알루미나 휘스커를 성장시키기 위한 연구를 하였다. 또한 증착 온도, 압력, 입력기체비등 증착 조건을 변화시켜가면서 알파 알루미나 휘스커의 성장 거동을 살펴 보았다. 증착 조건 변화에 따라 알파 알루미나는 막이 증착되는 부분과 휘스커가 성장되는 부분이 있으며 휘스커의 밀집도와 길이방향, 직경방향 성장등 여러 가지 성장 특성을 달리하였다. 이러한 결과를 바탕으로 증착조건에 따른 알파 알루미나 휘스커 성장영역을 도식화하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.11
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• pp.1026-1030
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• 1998

Thermal properties of Fe- base amorpous alloys were investigated. $Fe_{80}P_6C_{12}B_{12}$ and $Fe_{73}P_{11}C_6B_4AI_4Ge_2$ amorphous alloys were fabricated by melt spinning method and thermal analysis was done by differential scanning calorimeter. After isothermal crystallization. the Avrami exponents of $Fe_{80}P_6C_{12}B_{12}$ and $Fe_{73}P_{11}C_6B_4AI_4Ge_2$ amorphous alloys were 1.8-2.2 and 2.5-4.0, respectively. It means the former alloy shows diffusion controlled growth and the latter one shows interface controlled growth. For $Fe_{80}P_6C_{12}B_{12}$ and $Fe_{73}P_{11}C_6B_4AI_4Ge_2$ amorphous alloys. the activation energies of isothermal crystallization was 353 and 371kJlmol. Also the activation energies of nucleation and growth were 301, 324kJlmol and 273. 30lkJ/mol, respectively. Thus $Fe_{73}P_{11}C_6B_4AI_4Ge_2$ amorphous alloy is considered to be more stable than $Fe_{73}P_{11}C_6B_4AI_4Ge_2$ amorphous alloy.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.298-299
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• 2012

현재 반도체 나노구조는 단전자 트랜지스터, 레이저, LED, 적외선 검출기 등과 같은 고효율 광전자 소자에서의 응용을 위해 활발한 연구가 진행 되고 있다. 이러한 응용 분야를 위한 다양한 종류의 나노구조 성장이 광범위하게 시도 되고 있지만 주로 III-V 족 화합물 반도체에 대한 연구가 주를 이룬 반면 II-VI 족 화합물 반도체에 대한 연구는 아직 미흡하다. 하지만 II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(molecular beam epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(atomic layer epitaxy; ALE)으로 CdTe 두께에 따른CdTe/ZnTe 나노구조의 광학적 특성을 연구하였다. 광루미네센스(photoluminescence; PL)를 통해 CdTe/ZnTe 나노구조에서 CdTe 두께에 따른 에너지 밴드와 열적 활성화 에너지를 관찰하였다. 또한 시분해 광루미네센스(Time-resolved PL)를 통해 CdTe 두께에 따른 CdTe/ZnTe 나노구조의 운반자 동역학을 조사하였다. 저온 광루미네센스 측정 결과 CdTe 두께가 증가할수록 각 샘플의 피크는 더 낮은 에너지 영역대로 이동하는 것을 관찰할 수 있다. 1.2 에서 2.0 ML로 증가할 때 광 루미네센스의 작은 적색편이를 관찰할 수 있는데, 이는 CdTe 양자우물에서 양자점으로의 구조적인 전이가 일어남에 따라 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 2.0 에서 3.6 ML까지 CdTe 두께가 증가할 때 측정된 적색편이 현상은 양자점의 사이즈 증가함에 따른 것이다. 마지막으로 3.6 에서 4.4 ML로 CdTe 두께가 증가할 때 큰 적색편이 현상을 볼 수 있는데 이는 CdTe 양자점에서 양자세선으로의 구조적 전이에 따라 구속효과가 증가하였기 때문이다. 온도 의존 광루미네센스(Temperature-dependent PL) 측정 결과 1.2 와 3.0 ML 두께의 CdTe/ZnTe 나노구조에서 구속된 전자의 열적 활성화 에너지가 18 과 35 meV로 관찰되었다. 3.0 ML CdTe/ZnTe 나노구조에서 가장 큰 열적 활성화 에너지를 갖는 것은 양자점의 균일도가 좋아지고 저차원 나노구조로의 구조적 전이가 일어나면서 운반자 구속효과에 다른 쿨롱 상호작용이 증가하였기 때문이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.29 no.2 s.233
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• pp.169-179
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• 2005

Nucleate boiling experiments on heating surface of constant wall temperature were performed using R113 for almost saturated pool boiling conditions. A microscale heater array and Wheatstone bridge circuits were used to maintain a constant wall temperature condition of heating surface and to measure the heat flow rate with high temporal and spatial resolutions. Bubble images during the bubble growth were taken as 5000 frames per second using a high-speed CCD camera synchronized with the heat flow rate measurements. The bubble growth behavior was analyzed using the new dimensionless parameters for each growth regions to permit comparisons with previous experimental results at the same scale. We found that the new dimensionless parameters can describe the whole growth region as initial and later (thermal) respectively. The comparisons showed good agreement in the initial and thermal growth regions. In the initial growth region including surface tension controlled, transition and inertia controlled regions as divided by Robinson and Judd, the bubble growth rate showed that the bubble radius was proportional to $t^{2/3}$ regardless of working fluids and heating conditions. And in the thermal growth region as also called asymptotic region, the bubble showed a growth rate that was proportional to $t^{1/5}$, also. Those growth rates were slower than the growth rates proposed in previous analytical analyses. The required heat flow rate for the volume change of the observed bubble was estimated to be larger than the heat flow rate measured at the wall. Heat, which is different from the instantaneous heat supplied through the heating wall, can be estimated as being transferred through the interface between bubble and liquid even with saturated pool condition. This phenomenon under a saturated pool condition needs to be analyzed and the data from this study can supply the good experimental data with the precise boundary condition (constant wall temperature).

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2004.04a
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• pp.1933-1938
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• 2004

Nucleate boiling experiments with constant wall temperature of heating surface were performed using R113 for almost saturated pool boiling conditions. A microscale heater array and Wheatstone bridge circuits were used to maintain a constant wall temperature condition and to measure the heat flow rate with high temporal and spatial resolutions. Bubble images during the bubble growth were taken as 5000 frames a sec using a high-speed CCD camera synchronized with the heat flow rate measurements. The geometry of the bubble during growth time could be obtained from the captured bubble images. The bubble growth behavior was analyzed using the new dimensionless parameters for each growth regions to permit comparisons with previous results at the same scale. We found that the new dimensionless parameters can describe the whole growth region as initial and later respectively. The comparisons showed good agreement in the initial and thermal growth regions. The required heat flow rate for the volume change of the observed bubble was estimated to be larger than the instantaneous heat flow rate measured at the wall. Heat, which is different from the instantaneous heat supplied through the heating wall, can be estimated as being transferred through the interface between bubble and liquid even with saturated pool conditions. This phenomenon under a saturated pool condition needs to be analyzed and the data from this study can supply the good experimental data with the precise boundary condition (constant wall temperature).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.213-213
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• 2013

화합물 반도체 양자점(Quantum dots; QDs)은 높은 효율의 광전자 소자에 적용할 수 있기 때문에 이분야에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 주로 III-V 족 화합물 반도체에 대한 연구가 주를 이룬 반면 II-VI 족 화합물 반도체에 대한 연구는 아직 미흡하다. 하지만 II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 $Cd_xZn_{1-x}Te$ 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 현재 대부분의 $Cd_xZn_{1-x}Te$ 양자점 구조는 기판과 완충층 (buffer layer) 사이의 작은 격자 부정합(lattice mismatch) 때문에 GaAs 기판을 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)을 이용하여 Si 기판위에 성장한 $Cd_xZn_{1-x}Te/ZnTe$ 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스 (PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 시분해 광루미네센스 측정 결과 $Cd_xZn_{1-x}Te/ZnTe$ 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰 하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 또한 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰 하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 $Cd_xZn_{1-x}Te/ZnTe$ 양자점의 크기에 따른 광학적 특성에 대해 이해 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.119-119
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• 1999

GaN-based 물질들은 blue와 UV 영역의 LED, LD와 같은 광소자가 상용화되었을 뿐만아니라 HBT, FET와 같은 전기소자로도 널리 응용될 시점이지만 아직까지 해결되지 않은 문제점들이 있다. 그 중에 하나가 바로 GaN의 격자상수와 일치하는 기판이 없어 발생하는 dislocation인데, 이를 해결하기 위한 방법으로 새로운 기판이나, buffer, 또는 새로운 성장방법(ELOG) 등을 시도하고 있으나 dislocation density는 아직 높은 (107~1010cm-2) 상태이다. 이에 본 연구에서는 dislocation을 줄이기 위한 방책으로 InxGa1-xN를 새로운 buffer층으로 사용하여 GaN 박막을 MBE 방법으로 성장하였다. InxGa1-xN를 선택한 이유는 GaN와의 격자상수차이가 In0.12Ga0.88N일 경우 거의 일치한다는 보고가 있으며, 특히 InGaN의 melting point는 GaN의 성장온도 보다는 약간 높기 때문에 GaN 박막을 성장할 때와 식힐 때의 InGaN 원자결합은 약하게 작용되며, 결국 이는 열적인 stress를 줄여주게 된다. 이와 같이 성장된 GaN 박막은 그 결정성을 XRD로 분석하였고, 표면과 계면을 SEM으로 관찰하였다. 그리고 그 광학적 특성을 저온 PL로서 조사하였다. 그 결과를 살펴보면 35$^{\circ}$ 근방에서 GaN(0002) peak가 나온 것으로 보아 wurtzite 구조가 성장됨을 XRD로부터 확인하였다. 그리고 저온 (12K) PL에서는 3.470eV의 D$^{\circ}$X peak뿐만 아니라 3.258eV에 해당하는 peak를 얻었는데, 이는 InxGa1-xN buffer layer의 vapour pressure가 높은 (<50$0^{\circ}C$)에 도달하게 됨으로써 dissociation이 일어나면서 초기 성장이 이루어졌고 이는 다시 계면에서의 inter-diffusion을 발생시킨 것으로 보여진다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.9 no.2
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• pp.141-148
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• 1999

High quality pure and Nb-doped $PbWO_{4}$ Single Crystal were grown from a 50 %~50 % mixture of Lead oxide (PbO) and Tungsten oxide $(WO_{3})$ by Czochralski method in Iridium crucible. The stoichiometric deviation correspond to the selective loss of the crystal constituents is found to be responsible for the yellowish coloration of $PbWO_{4}$. Through the X-ray powder diffraction experiment, we have investigated the lattice constant variations of each $PbWO_{4}$ crystals. We also present information on their photoluminescence (PL), optical absoption properties and Raman spectra. The temperature dependence of PL intensity and FWHM (Full Width Half Maximum) were measured in the temperature range 10 K~300 K. One observes a slight temperature dependence in the low temperature region and PL intensity decreases over 200 K by thermal quenching. The activation energy, Huang-Rhys coupling constant and inhomogenious brodenning acquired from their temperature dependence.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11b
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• pp.500-505
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• 1996

고온의 정상상태에서 조사된 후 재조직(restructuring)과 균열(cracking)이 일어난 핵연료 내에서 결정립 외부 공극의 을 결정할 수 있는 퍼콜레이션(Percolation) 모델을 개발하였다. 핵연료 펠렛은 다수의 작은 정육각형 결정립들로 구성된 큰 정육각형으로 모의한다. 핵연료봉은 형상과 열적 특성이 다른 네 개의 영역으로 구분하고 각 경계 위치를 임계온도로부터 계산한다. 공극의 상호연결분율은, 몬테카를로 방법으로써 싸이트(Site)의 채워짐 여부를 점검하고 Hoshen-Kopelman 방법으로써 자유 공간에 연결된 클러스터(Cluster)에 포함된 싸이트들의 수를 계산하여 채워진 싸이트의 총 개수에 대한 연결 싸이트들의 개수의 비로써 구한다. AECL-2230, CBX 핵연료봉 실험의 기체 방출분율 자료에 대하여, FASTGRASS 코드의 상호연결분율 함수를 영역별로 계산한 상호연결분율로 대치하여 계산한 결과와 비교하였다. 균열과 재조직은 핵분열 기체 방출에 상당히 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 모델의 주요 장점은 결정립계에서의 상호연결현상을 단순 상호연결분율보다 좀더 사실적으로 모의하며 결정립의 성장과 균열을 고려할 수 있다는 점이다.