• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.18 no.5
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• pp.333-336
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• 2007

A Strained Layer Multiquantum-Well (SL-MQW) distributed feedback laser at a wavelength of 1.31 um operating from $-40^{\circ}C$ to $85^{\circ}C$ without any cooling is grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). Lasers with high slope efficiency are achieved through careful optimization of a SL-MQW active layer, especiallyoptimizing the amount of strain, the well thickness, the barrier thickness, the number of wells, and the active layer width. In this paper, we obtain the slope efficiencies of 0.38[mW/mA] and 0.26 [mW/mA] at $25^{\circ}C$ and $85^{\circ}C$, respectively. Threshold currents are 7.1[mA] and 19.8[mA] at $25^{\circ}C$ and $85^{\circ}C$, respectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.178-178
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• 2008

ZnO 바리스터는 인가되는 전압에 따라 저항이 변하는 전압 의존형 저항체이며 각종 전기 전자 정보통신용 제품에 정전기(ESD) 대책용 소자로 폭 넓게 사용되는 전자 세라믹스 부품이다. 특별히 Bi-based ZnO 바리스터는 다양한 상(phase)으로 구성되어 있으며 그 입계의 전기적 특성은 소량 첨가되는 dopant의 종류에 따라 다양하게 변하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Bi-based ZnO 바리스터 (ZnO-$Bi_2O_3$, ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$)에서 각종 유전함수$(Z^*,M^*,\varepsilon^*,Y^*,tan{\delta})$를 이용하여 입계의 주파수-온도에 대한 특성을 살펴 보았다. 일반적인 ZnO 바리스터 제조법으로 시편을 제작하여 78K~800K 온도 범위에서 각종 유전함수를 이용하여 복소 평면도(complex plane plot)와 주파수 응답도(frequency explicit plot)의 방법으로 defect level과 입계 특성(활성화 에너지, 정전용량, 저항, 입계 안정성 등)에 대하여 고찰하였다. ZnO-$Bi_2O_3$(ZB)계와 ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$(ZBM)계 모두 상온 이하의 온도에서 $Zn_i$와 $V_o$의 결함이 나타났으며, 이들의 결함 준위는 각 유전함수에 따라 다소 차이가 났다. 입계 특성으로 ZB계는 이상구간(560~660K)을 전후로 1.15 eV $\rightarrow$ 1.49 eV의 활성화 에너지의 변화가 나타났지만, ZBM계는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 또한 입계 전위 장벽의 온도 안정성에 대해서는 Cole-Cole model을 적용하여 분포 파라미터 (distribution parameter; $\alpha$)를 구하여 고찰하였다. ZB계의 입계 안정성은 온도에 따라 불안정해 졌지만, ZBM계는 안정하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.300-305
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• 2000

We have investigated the dielectric and electrical characteristics of palmitic acid(PA) stearic acid(SA) and arachidic acid(AA) Langmuir-Blodgett(LB) films because these fatty acid systems have a same hydrophilic group and a different hydrophobic one(methylene group or alkyl chain length). The fatty acid systems were used as LB films and the status of the deposited films was confirmed by evaluating the transfer ratio the UV absorption and the capacitance. The dielectric characteristics such as the frequency-capacitance characteristics and the dielectric dispersion and absorption characteristics of PA SA and AA through-plane were measured. The relative dielectric constants of PA, SA and AA LB films were about 3.0~4.6, 2.7~3.0 and 2.4~3.0 respectively. That is the relative dielectric constants were decreased in proportion to the chain length of methylene group. Also the dielectric dispersion and absorption of each fatty acid LB films have arisen from spontaneous polarization of dipole polarization in the range of 10$^4$~10$^{5}$ ［Hz］. The conductivity of PA, SA and AA LB films obtained from I-V characteristics were about 9$\times$10$^{-14}$ , 3$\times$10$^{-14}$ and 5$\times$10$^{-15}$ ［S/cm］. respectively. These results have shown the insulating materials and could control the conductivity y changing the length of methylene group. Also we have confirmed that the barrier height of fatty acid systems were almost the same ones obtained from dielectric characteristics.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 1999.11a
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• pp.343-346
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• 1999

We have investigated the dielectric and electrical characteristics of palrnitic acid(PA), stearic acid(SA) and arachidic acid(AA) Langmuir-Blodgett(LB) films because these fatty acid systems have a same hydrophilic group and a different hydrophobic one(alky1 chain lqngth). The dielectric characteristics such as the capacitance-frequency(C-F) characteristics and the dielectric dispersion and absorption characteristics of PA, SA and AA through-plane were measured. In the result, the relative dielectric constants of PA, SA and AA LB films were about 3.0-4.6, 2.7-4.1 and 2.4-3.8, respectively. The relative dielectric constants were decreased in proportion to the chain length of alkyl group. Also, the dielectric dispersion and absorption of each fatty acid LB films have arisen from the dipole polarization in the range of $10^4~10^5[Hz]. And, the conductivity of PA, SA and AA LB films obtained from I-V characteristics were about $9{\times}10^{-14}, 3{\times}10^{-l4} and 5{\times}10^{-15}[S/cm], respectively. These results have shown the insulating materials and could control the conductivity by changing the length of alkyl group. Also, we have confirmed that the barrier height of fatty acid systems were about 1.32-1.40[eV] and the dielectric constant were about 3.0-4.2. These values were almost the same ones obtained from dielectric characteristics.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.9
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• pp.1663-1670
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• 2006

Single crystal Fe thin films were grown directly onto n-Si(111) substrates by pulsed electrodeposition. Cyclic Voltammogram(CV) indicated that the $Fe^{2+}/n-Si(111)$ interface shows a good diode behavior by forming a Schottky barrier. From Mott-Schottky (MS) relation, it is found that the flat-band potential of n-Si(111) substrate and equilibrium redox potential of $Fet^{2+}$ ions are -0.526V and -0.316V, respectively. The nucleation and growth kinetics at the initial reaction stages of Fe/n-Si(111) substraste was studied by current transients. Current transients measurements have indicated that the deposition process starts via instantaneous nucleation and 3D diffusion limited growth. After the more deposition, the deposition flux of Fe ions was saturated with increase of deposition time. from the as-deposited sample obtained using the potential pulse of 1.4V and 300Hz, it is found that Fe nuclei grows to three dimensional(3D) islands with the average size of about 100nm in early deposition stages. As the deposition time increases, the sizes of Fe nuclei increases progressively and by a coalescence of the nuclei, a continuous Fe films grow on the Si surface. In this case, the Fe films show a highly oriented columnar structure and x-ray diffraction patterns reveal that the phase ${\alpha}-Fe$ grows on the n-Si(111) substrates.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.67-75
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• 1992

PTC thermistor has been fabricated with as-received $BaTiO_{3}$ powder and its electrical properties were investigated. The resistivity of the PTC thermistor was measured at $20^{\circ}C$ intervals from $20^{\circ}C$ to $200^{\circ}C$. The electrical characteristics of the PTC thermistor are determined by the ac complex impedance analysis. The average grain size measured with a scanning electron microscope increased from $3.8{\mu}m$ to $8.8{\mu}m$ with increasing sintering temperature between $1280^{\circ}C$ and $1400^{\circ}C$. The maximum resistivity jump was $4{\times}10^{5}$. The bulk resistivity of the thermistor sintered above $1340^{\circ}C$ decreased with increasing temperature of the measurement. The grain boundary resistance increased exponentially, the grain boundary capacitance decreased, and the built-in potential at the grain boundary increased with increasing temperature of the measurement. The charge densiy at the grain boundary increased with increasing temperature up to $110^{\circ}C$, which leveled off with further increase in measuring temperature.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.39 no.7
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• pp.779-785
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• 2015

Cathodic protection is recognized as the most cost-effective and technically appropriate corrosion prevention method for the submerged zone of offshore structures, ships, and deep-sea facilities. When cathodic protection is applied, the cathodic currents cause dissolved oxygen reduction, generating hydroxyl ions near the polarized surface that increase the interfacial pH and result in enhanced carbonate ion concentration and precipitation of an inorganic layer whose principal component is calcium carbonate. Depending on the potential, magnesium hydroxide can also precipitate. This mixed deposit is generally called "calcareous deposit." This layer functions as a barrier against the corrosive environment, leading to a decrease in current demand. Hence, the importance of calcareous deposits for the effective, efficient operation of marine cathodic protection systems is recognized by engineers and scientists concerned with cathodic protection in submerged marine environments. Calcareous deposit formation on a marine structure depends on the potential, current, pH, temperature, pressure, sea-water chemistry, flow, and time; deposit quality is significantly influenced by these factors. This study determines how calcareous deposits form in sea water, and assesses the interrelationship of formation conditions (such as the sea water temperature and surface condition of steel), deposited structure, and properties and the effectiveness of the cathodic protection.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.6
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• pp.709-714
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• 2018

This study researched the reasons for changing polarity in accordance with junction properties in an interface of semiconductors. The contact properties of semiconductors are related to the effect of the semiconductor's device. Therefore, it is an important factor for understanding the junction characteristics in the semiconductor to increase the efficiency of devices. For generation of various junction properties, carbon-doped silicon oxide (SiOC) was deposited with various argon (Ar) gas flow rates, and the characteristics of the SiOC was varied based on the polarity in accordance with the Ar gas flows. Tin-doped zinc oxide (ZTO) as the conductor was deposited on the SiOC as an insulator to research the conductivity. The properties of the SiOC were determined from the formation of a depletion layer by the ionization reaction with various Ar gas flow rates due to the plasma energy. Schottky contact was good in the condition of the depletion layer, with a high potential barrier between the silicon (Si) wafer and the SiOC. The rate of ionization reactions increased when increasing the Ar gas flow rate, and then the potential barrier of the depletion layer was also increased owing to deficient ions from electron-hole recombination at the junction. The dielectric properties of the depletion layer changed to the properties of an insulator, which is favorable for Schottky contact. When the ZTO was deposited on the SiOC with Schottky contact, the stability of the ZTO was improved by the ionic recombination at the interface between the SiOC and the ZTO. The conductivity of ZTO/SiOC was also increased on SiOC film with ideal Schottky contact, in spite of the decreasing charge carriers. It increases the demand on the Schottky contact to improve the thin semiconductor device, and this study confirmed a high-performance device owing to Schottky contact in a low current system. Finally, the amount of current increased in the device owing to ideal Schottky contact.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.591-591
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• 2012

본 연구는 Transparent conducting oxide (TCO, 산화물투명전극)를 이용한 박막태양전지 효율향상에 관한 것으로, 이중의 TCO층(Double-stacked TCO layer)의 효과적인 광학 및 전기적 설계에 관한 것이다. 기존 박막 태양전지에서는 투명전극 TCO layer로서, ITO (Indium-Tin-Oxide), FTO (Fluorine- Tin-Oxide), 및 AZO(Aluminum-doped Zinc Oxide) 등을 사용해 왔다. 각 TCO layer마다 장점이 있지만 단점 또한 존재한다. ITO의 경우 높은 전기적 특성을 가지는 반면 수소 플라즈마에 취약하고 기계적 강도에 취약해 ITO 단일층만으로 박막 태양전지에 적용하는 것에 제한을 받는다. 한편, AZO의 경우 전기적 특성도 우수할 뿐만 아니라 수소 플라즈마에도 내구성이 강한 장점이 있지만, 일함수가 p형 반도체보다 낮아 Schottky junction이 되어, 높은 전위장벽이 형성된다. 이는 정공의 이동을 방해하고, 정공의 축적이 일어나서 순방향 전압을 인가할 때 많은 전류의 감소를 가져온다. 또한, AZO와 p형 반도체 사이의 높은 직렬저항으로 인해 광전압(Voc, Open circuit voltage)와 충실률 (FF, Fill factor)가 떨어진다는 단점이 있다. 본 실험에서는 ITO/AZO 2중구조의 TCO층을 적용하여 상기의 문제점을 해결하고자 한다. 이중 구조 TCO층은 Magnetron sputter system을 이용하여, 단계적으로 증착되었다. 빛이 입사하는 유리에 ITO를 제1전도층으로 증착하였는데, ITO는 입사광의 투과도와 전기전도성이 우수하다. 제2전도층으로는 AZO층을 이용하였으며, 실리콘 반도체층과 접하게 된다. AZO는 실리콘 증착시 발생하는 수소 플라즈마에 안정적이고, 물리적 강도 또한 우수한 장점이 있다. 이중 구조층위에 실리콘 광흡수층(Si absorber)을 증착하였으며, pin 구조를 가진다. 기존, 단일막 TCO층과 2중구조 TCO층을 이용하여, 실리콘 박막 태양전지를 구성하였다. 이때, ITO/AZO의 2중구조를 적용하였을 때 태양 전지 특성이 크게 향상된 결과를 얻을 수가 있었다. 특히, 전류밀도의 경우 ITO, FTO, AZO 각각 14.5 mA/cm2, 11.2 mA/cm2, 8.18 mA/cm2를 나타낸 반면 ITO/AZO 2중구조의 경우 약 17mA/cm2 로 크게 향상 되었고, 태양전지 변환 효율도 각각 7.5%, 6.9%, 4%에서 ITO/AZO 2중 구조의 경우 8.05%로 크게 향상되었다. 본 발표에서는 2중구조 TCO를 이용한 현공정에 적용 가능한 박막태양전지 효율향상 기법에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.116-116
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• 2018

부식은 재료와 사용 환경과의 상호작용에 의한 결과로서 일반적으로 두께의 감소와 균열의 발생 및 파손 등의 문제로 나타난다. 특히 사용환경 중에서 해수 분위기는 금속의 부식에 가장 유리한 조건이다. 따라서 해양환경 중 항만이나 조선 및 해양 산업 등에 많이 이용되는 강 구조물은 이에 대응하기 위하여 도장방식이나 음극방식을 사용하고 있다. 여기서 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 전기적으로 연결하여 방식하는 방법이다[1]. 한편, 해수 중에서 이와 같은 원리로 음극방식 할 경우에는 피방식체인 강재표면에 부분적으로 칼슘 또는 마그네슘 화합물 등의 생성물이 부착하는 현상을 볼 수 있게 된다. 이와 같이 수산화마그네슘($Mg(OH)_2$)및 탄산칼슘($CaCO_3$)을 주성분으로 하여 석출되는 석회질 피막(calcareous deposits)은 피방식체에 유입되는 음극방식 전류밀도를 감소시켜 주거나 물리적 장벽의 역할을 함으로써 외부의 산소와 물 등 부식환경으로부터 소지금속을 보호한다[2]. 그러나 석회질 피막은 소지금속과의 결합력, 막의 균일한 분포, 내식성 및 제작시간의 단축 등 해결해야 할 과제가 있다. 또한 여러 가지 환경 조건 등의 영향을 받아 그 피막의 형성 정도도 가늠하기 어렵기 때문에 음극방식 설계 시 그 정도에 따른 영향을 고려-반영하기가 곤란하다. 따라서 본 연구에서는 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 전착프로세스를 통해 해수 중 기체를 용해시켜 석회질 피막을 제작하고 막의 결정구조 제어 및 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 강 기판(Steel Substrate)은 일반구조용강(KS D 3503, SS400)을 사용하였으며, 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$의 조건으로 인가하였다. 양극의 경우에는 해수에 녹아있는 이온 이외에 다른 성분들이 환원되는 것을 방지하기 위해 불용성 양극인 탄소봉(Carbon Rod)을 사용하였다. 이때 석출속도, 밀착성 및 내식특성 향상을 위해 해수에 주입한 기체의 양은 0.5 NL/min였으며, 기판 근처에 고정하여 음극 부근에서의 반응을 유도하였다. 각 조건별로 제작된 막의 표면 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였으며, 석회질 피막의 밀착성과 내식특성을 평가하기 위해 규격에 따른 테이핑 테스트(Taping Test, ISO 2409)와 3 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하여 제작된 막의 내구성과 내식성을 분석-평가하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수 중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 3 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.