• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.31 no.1
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• pp.37-44
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• 2020

In this study, we propose a design method to optimize the electro-optical efficiency of a planar solar cell structure by adjusting one-dimensionally periodic emitter electrodes. Since the aperture ratio of the active layer decreases as the period of the emitter electrode decreases, the amount of light absorption diminishes, affecting the performance of the device. Here we design the optimal structure of the periodic emitter electrode in a simple planar solar cell, by simulation. In terms of optics, we find the condition that shows optical performance similar to that of a reference without the emitter electrode. In addition, the optimized electrode structure is extracted considering both the optical and electrical efficiency. This work will help to increase the utilization of solar cells by suggesting a structure that can most efficiently transfer charge generated by photoelectric conversion to the electrodes.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.7 no.1
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• pp.564-569
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• 2021

In this paper, for the typical LED and the tilted LED, when there is no electrode, when 20% absorption (80% reflection) occurs at the electrode, and when 60% absorption (40% reflection) occurs at the electrode, the effect of the absorption at the electrode and the height of the active region on the photon extraction efficiency and the mean photon path length was investigated, and an appropriate height of the active region was proposed. In a typical LED, as the absorption of the electrode increases, the photon extraction efficiency decreases from 18% to 15% and 13%, and the photon extraction efficiency is highest when the height of the active area is located in the center between the two electrodes. In the tilted LED, as the absorption of the electrode increases, the photon extraction efficiency decreases from 38% to 33% and 25%, and the photon extraction efficiency is highest when the height of the active area is located in the center between the two electrodes. The tilted LED can increase the photon extraction efficiency more than twice than that of a typical LED, where photons are trapped inside the chip due to total reflection.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.7 no.2
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• pp.100-107
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• 2004

The nano or micro sized structures of conducting polymer had been prepared by synthesizing the desired polymer within the pores of template of nano or micro porous membrane filter. In this study, we had tried to fabricate conducting polymer microstructures on an electrode by using electrochemical deposition adopting template synthesis. Our attention was focused on two different things, attaching template on the electrode and fabricating microstructures only at limited areas of the electrode. A conducting polymer, PEDiTT (poly 3,4-ethylenedithi-athiophene) solution was blended with PVA(polyvinyl alcohol) solution and used as an conducting adhesive. After attaching template membrane, the electrode were immersed in 0.5M pyrrole in 0.1M KCI solution, and electrochemical polymerization was performed. The growth process of the microstructures studied by SEM. The electrochemical fabrication of conducting polymer was performed by using two-electrode system. A large working electrode and a micro scale disc electrode were used for the confined area synthesis. Polymerization potential was 4V in an electrolytic solution made of KCI in deionized water. The optimum polymerization conditions were, i.e. (4V/100sec) for $250{\mu}m$ electrode and (6V/30 sec) for $10{\mu}m$ electrode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.151-151
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• 2013

무기물 기반, Si-based 태양전지에 비해 가볍고 저렴하다는 관점에서 유기태양전지에 대한 연구가 진행되고 있다. 유기태양전지는 Si-based 태양전지에 비해 그 효율이 낮다는 점이 문제로 제기되어 왔지만, 억셉터와 도너의 nanocomposite 구조인 bulk-heterojunction (BHJ) 구조가 개발이 되면서 유기물의 짧은 엑시톤(exciton) 거리를 극복할 수 있게 되어 그 효율이 비약적으로 증가되는 결과를 낳았다. 또한 넓은 범위의 파장을 흡수 할 수 있는 작은 band-gap을 갖는 물질이 개발됨으로써 유기 태양전지의 효율은 점차 증가하고 있다. 최근에는 독일 회사인 Heliatek에서 12%가 넘는 유기태양전지를 발표함으로써 유기태양전지가 Si-based 태양전지를 대체할 수 있는 차세대 에너지 공급원으로의 가능성을 충분히 보였다. 이런 유기 태양전지는 하부 투명전극인 인듐주석산화물(ITO)/정공이동층(PEDOT:PSS)/광흡수층/전자이동층(LiF)/낮은 일함수를 갖는 상부전극인 Al 구조의 일반적인 구조; ITO/전자이동층/광흡수층/정공이동층/높은 일함수를 갖는 상부전극(Ag), 전하의 이동방향이 반대인 역구조 태양전지, 두 가지로 분류할 수 있다. 하지만 소자 안정성의 관점에서 일반적인 구조의 태양전지는 ITO/PEDOT:PSS 계면에서의 화학적 불안정성과, 낮을 일함수를 갖는 상부전극이 쉽게 산화되는 등의 문제가 있어 상부전극으로 높은 일함수를 갖는 전극을 사용하는 역구조 태양전지가 더 유리하다. 이러한 역구조 태양전지에서 효율을 높일 수 있는 요인 중 하나는 전자이동층에 있다. 광흡수층에서 형성되어 분리된 전자가 전극으로 이동하기위해서는 전자이동층을 거쳐야 한다. 하지만 이 전자이동층 내에서의 전자 이동속도가 느리다면, 즉 저항이 크다면 광흡수증과의 계면에서 Back electron trasnfer현상으로 재결합이 일어나게 되어 전극으로 도달하는 전자의 양이 줄어들게 되고, 이는 유기태양전지 효율을 낮추는 요인이 된다. 전자이동층 자체의 저항뿐만 아니라, 전자이동층의 표면 거칠기(morphology) 또한 유기 태양전지의 효율을 좌우하는 요인 중 하나이다. 광흡수층과 전자이동층의 계면에서 전자의 이동이 일어나는데, 전자이동층의 표면 거칠기가 크게되면 그 위에 박막으로 형성되는 광흡수층과의 계면저항이 증가하게 되고, 이는 광흡수층에서 전자이동층으로의 원활한 전자이동을 저해함으로써 소자 효율의 감소를 일으키게 된다. 따라서 우리는 전자이동층인 ZnO 박막의 스퍼터링 조건을 변화시킴으로써 ZnO 층의 두께에 따른 광투과도, 전기전도성 변화 및 유기태양전지의 효율변화와, 표면 거칠기에 따른 광변환 효율 변화를 관찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.377-377
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• 2012

반도체 물질로서 Zinc oxide (ZnO) nanorod (NR)는 Hydrothermal growth method로 제작 시 고가의 장비가 필요치 않기에 저비용 대면적 박막을 제작하는데 적합하지만 NR들의 array 조절과 각각의 rod와 전극 간의 연결에서 어려움을 가지고 있다. 최근 연구에서는 이러한 NR array 형상 조절과 소자의 성능 향상을 위하여 tilted sputtering method를 이용해 seed layer를 lateral 하게 형성하여 성장시켜 표면적을 극대화함으로서 응용되는 센서의 성능을 향상시키는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 이렇게 향상된 수평구조의 ZnO NR과 다양한 전극 금속 간의 schottky barrier의 높이 차이에 따라 sensitivity와 response time의 차이를 측정하였다. NR들을 전계방출형 전자현미경과 XRD로 분석 NR의 lateral structure 및 결정성을 확인하였다. 그리고 이렇게 형성한 NR을 소자화하여 Au, Ag, Al을 전극 금속물질로 사용한 경우에 대하여 sensing performance와 전극 금속의 schottky barrier의 상관관계를 확인하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.8
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• pp.755-760
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• 2001

본 연구에서는 카본전극의 표면개질에 따른 리튬이온 전지의 전지특성 변화에 대해서 연구하였다. 즉, mesocarbon microbeads(MCMB) 카본에 에폭시 수지(resin)를 코팅시킴으로서 카본전극 표면에 개질시켰으며, 이에 따른 전극의 전기화학적 특성을 고찰하였다. 에폭시 수지에 의한 카본의 표면코팅은 30%의 H$_2$SO$_4$용액에서 2시간 동안 refluxing한 MCMB를 에폭시 수지를 용해시킨 THF(tetrahydrofuran) 용액에 넣어 혼합함으로써 MCMB 표면에 에폭시 수지가 코팅되도록 하였다. 이렇게 에폭시 수지가 코팅된 MCMB를 약 1000-130$0^{\circ}C$로 열처리하여 고분해능 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 코팅층은 비정질 카본 구조를 갖게됨을 알 수 있었다. 또한, 에폭시 수지에 의하여 코팅된 MCMB는 코팅되지 않은 MCMB보다 더 높은 BET 비표면적을 나타내었다. Li/MCMB 전지 cell을 만들어 충방전시험을 수행한 결과, 에폭시 수지에 의하여 코팅된 MCMB로 만든 전극이 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 에폭시 수지 코팅으로 전극 표면을 개질시킴으로서 전지특성이 개선된 원인에 관하여 에폭시 코팅의 결정구조와 전극계면에서의 부동태 피막(passivation film) 형성과 연계하여 논의하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11c
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• pp.556-558
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• 2000

유한요소법을 이용하여 대전력용 트리가트론의 전극 전압의 극성 변화와 전극 구조의 변화에 따른 전계 분포를 해석하였다. 시동 특성을 좋게 하기 위해서는 트리거 전극과 접지 전극 사이의 적절한 거리를 찾아야 한다. 유한요소법을 이용한 전계 분포를 가지고 이 거리를 정할 수 있다. 본 논문은 트리거 갭과 주 갭(트리거 전극과 반대 주전극 사이)에서 동시에 절연 파괴가 일어날 때 트리가트론이 최적으로 동작한다는 연구 결과를 바탕으로 한다. 본 논문은 실험을 위한 예비 단계로서, 시뮬레이션을 통하여 최적의 전극 구조를 찾는데 드는 비용과 시간을 줄일 수 있다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.6
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• pp.1-6
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• 2010

We present simulation results on DC characteristics of AlGaN/GaN HEMT having stair-type gate electrodes, in comparison with those of the conventional single gate AlGaN/GaN HEMTs and field-plate enhanced AlGaN/GaN HEMTs. In order to reduce the internal electric field near the gate electrode of conventional HEMT and thereby to increase their DC characteristics, we applied three-layered stacking electrode schemes to the standard AlGaN/GaN HEMT structure. As a result, we found that the internal electric field was decreased by 70% at the same drain bias condition and the transconductance (gm) was improved by 11.4% for the proposed stair-type gate AlGaN/GaN HEMT, compared with those of the conventional single gate and field-plate enhanced AlGaN/GaN HEMTs.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 2001.06a
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• pp.124-129
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• 2001

SOFC(Solid Oxide Fuel Cell)의 음극으로 쓰이고 있는 Ni-YSZ 복합체의 미세구조를 Ni의 함량에 따라 정량적으로 분석하고 이로부터 미세구조적인 특성과 전극특성간의 상관관계를 규명하였다. 미세구조적인 특성의 정량화를 위해 quantitative microscopy 이론을 응용해 화상분석 하였고 그로부터 복합체내 각 상들의 크기 및 분포, 각 상간의 연결도 및 계면 면적 등의 정보를 얻어내었다. 미세구조 분석결과 복합체 전극의 특성은 입자성장 등에 의한 미세구조 변화, 특히 Ni 상의 입자성장 정도에 크게 의존하였으며 이렇게 정량화된 미세구조적 인자들은 복합체가 나타내는 복잡한 전기적 물성들을 예측하는데 아주 유용하게 활용되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.11a
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• pp.177-179
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• 2007

기존의 fence전극구조는 ITO구조에 비해 휘도가 감소하여 효율이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 따라서 효율 상승을 위하여 다음과 같은 fence 구조를 제안하였다. 실험은 reference(II-fence형 전극구조)와 제안된 구조(II-fence형 돌기격벽측배치)로 구성되어있는 4-inch AC-PDP 패널을 직접 제작하여 discharge current, luminance, luminous efficiency를 측정하여 비교하였다. 제안된 구조의 휘도는 약 5% 감소하였으나, 방전전류가 최대 14% 감소하였고, 효율면에서 최대 12%의 효율 상승을 가진다.