• Composites Research
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• v.30 no.1
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• pp.46-51
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• 2017

Structural battery has been researched extensively to combine the functions of the battery and structure without gravimetric or volumetric increments compared to their individual components. The main idea is to employ carbon fabric as the reinforcement and electrode, glass fabric as the separator, and solid-state electrolyte which can transfer load. However, state-of-the-art solid-state electrolytes do not have sufficient load carrying functionality and exhibiting appropriate ion conductivity simultaneously. Therefore, in this research, a system which has both battery and load carrying capabilities using glass fabric separator and liquid electrolyte was devised and tested to investigate the potential and feasibility of this structural battery system and observe electric properties. It was observed that elongating separator decreased electrical behavior stability. A possible cause of this phenomenon was the elongated glass fabric separator inadequately preventing the penetration of small particles of the cathode material into the anode. This problem was verified additionally by using a commercial separator. The characteristic of the glass fabric and the interface between the electrode and glass fabric needed to be further studied for the realization of such a load carrying structural battery system.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.10 no.5
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• pp.292-303
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• 2001

This work reports the tunneling effects of the lateral field emitters. Tunneling effect is applicable to the VMFS(vacuum magnetic field sensors). VMFS uses the fact that the trajectory of the emitted electrons are curved by the magnetic field due to Lorentz force. Polysilicon was used as field emitters and anode materials. Thickness of the emitter and the anode were $2\;{\mu}m$, respectively. PSG(phospho-silicate-glass) was used as a sacrificial layer and it was etched by HF at a releasing step. Cantilevers were doped with $POCl_3(10^{20}cm^{-3})$. $2{\mu}m$-thick cantilevers were fabricated onto PSG($2{\mu}m$-thick). Sublimation drying method was used at releasing step to avoid stiction. Then, device was vacuum sealed. Device was fixed to a sodalime-glass #1 with silver paste and it was wire bonded. Glass #1 has a predefined hole and a sputtered silicon-film at backside. The front-side of the device was sealed with sodalime-glass #2 using the glass frit. After getter insertion via the hole, backside of the glass #1 was bonded electrostatically with the sodalime-glass #3 at $10^{-6}\;torr$. After sealing, getter was activated. Sealing was successful to operate the tunneling device. The packaged VMFS showed very small reduced emission current compared with the chamber test prior to sealing. The emission currents were changed when the magnetic field was induced. The sensitivity of the device was about 3%/T at about 1 Tesla magnetic field.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.33 no.1
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• pp.83-91
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• 2016

We studied the effect of battery deep cycle according to the way of active materials formation and the creation condition of electrode material, 3BS ($3PbO{\cdot}PbSO_4{\cdot}H_2O$) and 4BS ($4PbO{\cdot}PbSO_4$), in order to develop the batteries for Idle Stop & Go system. During the curing with active materials of anode and cathode, we found that the final creased active material was deformed by temperature control and it effects the durability of batteries. AGM battery and Flooded battery with 3BS active materials have excellent initial performance. And AGM battery with 4BS active materials shows the lower performance relatively. To compare and analyze of the formation efficiency of active materials, we tested the formation chagging steps with 3 steps and 9 steps differently. The results are that AGM battery with 4BS active materials is better on initial performance than AGM battery with 3BS. After the comparison of durability by DOD 17.5% life test, AGM battery is more suitable than flooded battery for the ISG system which needs the frequent deep cycle. In conclusion, AGM battery is the most suitable for ISG system and the life performance shows 80% difference according to the way of formation and curing of AGM batteries.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.7
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• pp.1448-1452
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• 2004

In this paper, a photodiode capable of obtaining a sufficient photo/ dark current ratio at both a forward bias state and a reverse bias state is proposed. The photodiode includes a glass substrate, an Cr thin film formed as a lower electrode over the glass substrate, Cr silicide thin film(∼l00$\AA$) ) formed as a schottky barrier over the Cr thin film, a hydrogenated amorphous silicon film formed as a photo conduction layer over a portion of the Cr silicide thin film. Transparent conduction film ITO (thickness 100nm) formed as an upper electrode over the hydro-generated amorphous silicon film is then deposited in pure argon at room temperature for the Schottky contact and light window. The high quality Cr silicide thin film using annealing of Cr and a-Si:H is formed and analyzed by experiment. We have obtained the film with a superior characteristics. The dark current of the ITO/a-Si:H Schottky at a reverse bias of -5V is ∼3$\times$IO-12 A/un2, and one of the lowest reported, hitherto. AES(Auger Electron Spectroscophy) measurements indicate that this notable improvement in device characteristics stems from reduced diffusion of oxygen, rather than indium, from the ITO into the a-Si:H layer, thus, preserving the integrity of the Schottky interface. The spectral response of the photodiode for wavelengths in the range from 400nm to 800nm shows the expected behavior whereby the photocurrent is governed by the absorption characteristics of a-Si:H.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10a
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• pp.77-78
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• 2006

최근 flexible OLED의 구동에 사용하기 위한 유기박막트랜지스터(Organic Thin Film Transistor, OTFT)의 연구에서는 용매에 용해되어 spin coating이 가능한 재료의 개발에 관심을 두고 있다. 현재 pentacene으로는 아직 spin coating으로 제작할 수 있는 상용화된 제품이 없고 spin coating이 가능한 활성층 물질(active material)로 P3HT가 쓰이고 있다. 본 연구에서는 용해 가능한 P3HT 활성층 물질과 여러 종류의 용해 가능한 게이트 절연물(gate insulator, Gl)을 사용하여 안정된 소자를 구현할 수 있는 공정을 개발하는 목적으로 metal-insulator-semironductor(MIS) 소자를 제작하여 C-V 특성을 측정하고 분석하였다. 먼저 7mm${\times}$7mm 크기의 pyrex glass 시편 위에 바닥 전극으로 $1600{\AA}$ Au을 증착하고 spin coating 방식을 이용하여 PVP, PVA, PVK, BCB, Pl의 5종류의 게이트 절연층을 각각 형성하였고 그 위에 같은 방법으로 P3HT를 코팅하였다. P3HT 코팅 시 bake 공정의 유무와 spin rpm의 변화에 따른 P3HT의 두께를 측정하였다. Gl의 종류별로 주파수에 따른 capatltancc를 측정하여 비교, 분석하였다. C-V 측정 결과 PVP, PVA, PVK, BCB, Pl의 단위 면적당 capacitance 값은 각각 1.06, 2.73, 2.94, 3.43, $2.78nF/cm^2$로 측정되었다. Threshold voltage, $V_{th}$는 각각 -0.4, -0.7, -1.6, -0.1, -0.2V를 나타냈다. 주파수에 따른 capacitance 변화율을 측정한 결과 Gl 물질 모두 주파수가 높을수록 capacitance가 점점 감소하는 경향을 보였으나 1${\sim}$2nF 이내의 범위에서 작은 변화율만 나타냈다. P3HT의 두께와 bake 온도를 변화시켜 C-V 값을 측정한 결과 차이는 없었다. FE-SEM으로 관찰한 결과에서도 두께나 온도에 따른 P3HT의 표면 morphology 차이를 확인할 수 없었다. 본 연구에서 PVK와 P3HT의 조합이 수율(yield)면에서 가장 안정적이면서 $3.43\;nF/cm^2$의 가장 높은 capacitance 값을 나타내고 $V_{th}$ 값 또한 -1.6V로 가장 낮은 값을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.46 no.1
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• pp.131-136
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• 2008

Silica- or titania-filled poly (vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene)-based polymer electrolytes were prepared by phase inversion technique using N-methyl-2-pyrrolidone and dimethyl acetamide as solvent and water as non-solvent. The polymer electrolytes were adopted to the lithium metal polymer battery using high-capacity cathode $Li[Ni_{0.15}Co_{0.10}Li_{0.20}Mn_{0.55}]O_2$ and lithium metal anode. After the repeated charge-discharge test for the cell, it was proved that the cell adopting the polymer electrolyte based on the phase-inversion membrane containing 40~50 wt% silica showed the highest discharge capacity (180 mAh/g) until 80th cycle and then abrupt capacity fade was just followed. The capacity fade might be due to the deposition of lithium dendrite on the polymer electrolyte, in which the capacity retention was no longer sustainable.

• Journal of radiological science and technology
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• v.39 no.1
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• pp.35-42
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• 2016

Room-temperature operating CdZnTe(CZT) material is an innovative radiation detector which could reduce the patient dose to one-tenth level of conventional CT (Computed Tomography) and mammography system. The pixel and pixel pitch in the imaging device determine the conversion efficiency of incident X-or gamma-ray and the cross-talk of signal, that is, image quality of detector system. The weighting potential is the virtual potential determined by the position and geometry of electrode. The weighting potential obtained by computer-based simulation in solving Poisson equation with proper boundaries condition. The pixel was optimized by considering the CIE (charge induced efficiency) and the signal cross-talk in CT detector system. The pixel pitch was 1-mm and the detector thickness was 2-mm in the simulation. The optimized pixel size and inter-pixel distance for maximizing the CIE and minimizing the signal cross-talk is about $750{\mu}m$ and $125{\mu}m$, respectively.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.12 no.4
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• pp.218-227
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• 2003

Pd/Si/Ti/Pt and Pd/Si/Pd/Ti/Au ohmic contacts to n-type InCaAs were investigated for applications to AlGaAs/GaAs HBT emitter ohmic contacts. In the Pd/Si/Ti/Pt ohmic contact, as-deposited contact showed non-ohmic behavior, and high specific contact resistivity of $5\times10^{-3}\Omega\textrm{cm}^2$ was achieved by rapid thermal annealing at $375^{\circ}C$/10 sec. However, the specific contact resistivity decreased remarkably to $2\times10^{-6}\Omega\textrm{cm}^2$ by annealing at $425^{\circ}C$/10sec. In the Pd/Si/Pd/Ti/Au ohmic contact, minimum specific contact resistivity of $3.9\times10^{-7}\Omega\textrm{cm}^2$ was achieved by annealing at $400^{\circ}C$/20sec. In both ohmic contacts, low contact resistivity and non-spiking planar interface between ohmic materials and InGaAs were maintained. Therefore, these thermally stable ohmic contact systems are promising candidates for compound semiconductor devices. RF performance of the AlGaAs/GaAs HBT was also examined by employing the Pd/Si/Ti/Pt and Pd/Si/Pd/Ti/Au systems as emitter ohmic contacts. Cutoff frequencies were 63.9 ㎓ and 74.4 ㎓, respectively, and maximum oscillation frequencies were 50.1 ㎓ and 52.5 ㎓, respectively. It shows very successful high frequency operations.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.315-315
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• 2010

결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$나 $SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$와 $O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.283-283
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• 2010

17~18% 대역의 고효율 결정질실리콘 태양전지를 양산하기 위하여 국내외에서 다양한 연구개발이 수행되고 있으며 국내 다결정실리콘 태양전지 양산에서도 새로운 구조와 개념에 입각한 공정기술과 관련 장비의 국산화에 집중적인 투자를 진행하고 있다. 주지하는 바와 같이, 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지 양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 현재까지 다결정 실리콘 표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 단파장대역에서 광반사율의 감소를 기대할 수 있기 때문에 결정질실리콘 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 고효율 다결정실리콘 태양전지 양산공정에 적용하기 위해 마스크를 사용하지 않는, RIE기반 건식 저반사율 결정질실리콘 표면 texturing 패턴연구를 수행하였다. 마스크없이 표면 texturing이 완료된 시료들에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율과 minority carrier들의 life time 분포를 측정하고 검토하여 공정조건을 최적화 하였다. 저반사율의 건식 결정질실리콘 표면 texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W 내외로 낮았고 $SF_6/O_2$ 혼합비율은 0.8~0.9 범위엿다. 본 연구에서 확인된 최적의 texturing을 위한 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 상태로서 확인된 최저 평균반사율은 ~14% 내외였고 p-형 결정질실리콘 표면 texturing 패턴과 minority carrier의 life time 상관는 단결정이 16uS대역에서 14uS대역으로 감소하는 반면에서 다결정은 1.6uS대역에서 1.7uS대역으로 오히려 미세한 증가를 보여 다결정 웨이퍼생산과정에서 발생하는 saw-damage 제거의 긍정적 효과와 texturing공정의 표면 결함발생에 의한 부정적 효과가 상쇄되어 큰 변화를 보이지 않는 것으로 해석된다.