• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.193-197
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• 2018

The ratio of the period of a diffractive element to the input beam size is a critical parameter in a diffractive beam shaper. We measured and calculated the Fraunhofer diffraction patterns of a periodic hologram with an input beam size similar to the period of the hologram. The measured intensities show very complicated patterns and are strongly dependent upon the center position of the laser beam relative to the hologram. Using a diffraction formula for a periodic hologram, we calculated the diffracted light intensities and fit them to the measured ones. The measured and calculated intensities are in good agreement even when the beam diameter of the incident laser is similar to the period of the hologram. We can therefore use this formula to estimate the output of a periodic beam shaper even under such an extreme condition.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.42-43
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• 2009

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링방법을 사용하여 ITO박막을 대체할 수 있는 새로운 TCO박막으로서 $TiO_2$가 도핑된 ZnO(TZO) 박막을 성막하였다. 이때, $TiO_2$의 도핑량을 1wt.%에서 5wt.%까지 변화를 주었으며 제작된 TZO 박막에 대해서 전기적 특성과 광학적 특성들의 조성비와 박막두께의 할수로서 조사하였다. 그 결과, $TiO_2$가 2wt.% 도핑된 박막에서 가장 낮은 $1\times10^{-3}\Omega{\cdot}cm$의 비저항이 얻어졌으며, $TiO_2$의 도핑량이 증가함에 따라 비저항은 점점 증가하는 것으로 나타났다. 이와같은 비저항의 변화는 $TiO_2$도핑량이 다른 TZO박막의 홀이동도(Hall mobility)에 비례하며, 이동도는 결국 TZO박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X선 회절 패턴으로부터 확인되었다. XRD 패턴에서 ZnO(002) 방향의 결정성이 가장 큰 것으로 나타났으며, 도핑량이 증가할수록(002)피크의 크기가 점점 감소하는 것을 볼 수 있다. 이는 결정성의 크기가 2wt.%일 때 가장 크며 도핑량이 증가할수록 결정성의 크기가 감소하는 것으로 나타났다. 결정립의 크기변화는 TZO박막의 전기적 이동도에 영향을 주는 것으로 나타난다. 즉, 2wt.%일 때 이동도가 가장 크며 도핑량이 증가할수록, 이동도가 감소하였으며 이결과는 TZO박막의 Hall effect 측정으로부터 확인된다. 따라서, $TiO_2$도핑량에 따른 TZO 박막의 비저항을 도핑량이 2wt.%일 때 가장 낮으며 이는 TZO 박막의 결정성이 가장 우수하였으며 그결과 이동도가 증가했기 때문인 것으로 확인되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.199-199
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• 2013

최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.

• Applied Microscopy
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• 제33권1호
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• pp.49-58
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• 2003

EF-TEM 직접가열 실험을 통하여 titanium의 ${\alpha}-{\beta}$상전이를 연구하였다. 통계적 오차를 줄이기 위해 서로 다른 3군데의 titanium foil의 영역을 관찰하였고, 각각의 영역에 대해 단계별로($RT{\rightarrow}600{\rightarrow}900{\rightarrow}RT$) 회절패턴과 이미지를 기록하였다. 이 연구를 통해 얻은 결과는 다음과 같다. (1) Titanium은 $900^{\circ}C$에서 급격히 상전이가 진행된다. 이 온도에서는 ${\alpha}$와 ${\beta}$-상이 같이 존재한다. (2) 상전이가 일어난 ${\beta}$-상의 영역은 쌍정구조를 가진 plate 형태로 나타나며, 그들은 서로 상호 회전 배열되어 있다. (3) 전자회절도형과 EDS 분석 결과, $600^{\circ}C$ 이상의 가열에서는 열적 산화에 의해 Ti의 산화물이 표면에서 생성되기 시작하며 이들은 냉각 시 Ti의 ${\beta}{\rightarrow}{\alpha}$ 가역 상전이를 저해한다.

• 한국자기학회지
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• 제26권6호
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• pp.190-195
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• 2016

본 연구에서는 분산제 및 산화제를 전혀 첨가하지 않은 채 고압 균질기를 사용하여 $Fe(OH)_2$ 현탁액으로부터 합성된 마그네타이트 나노입자의 자기 특성에 미치는 공정 압력의 영향을 체계적으로 조사하였다. 관측된 X-선 회절 패턴으로부터 모든 나노입자가 마그네타이트의 역스피넬 구조를 가진다는 것을 알 수 있었다. X-선 회절 및 투과전자현미경 분석 결과로부터 마그네타이트 나노입자의 평균 입자 크기는 고압 균질화 과정의 공정 압력에 의해 조절될 수 있는 것으로 드러났다. 평균 입자 크기는 21에서 26 nm에 이르며, 공정 압력이 증가함에 따라 감소하는 것으로 밝혀졌다. 시료진동형 자화율 측정기를 사용하여 상온에서 측정된 자기 이력 곡선으로부터 1500 bar의 공정 압력 조건에서 합성된 마그네타이트 나노분말이 초상자성 거동을 나타내는 것을확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.42-47
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• 2012

본 연구에서는 입자크기 및 밀도가 비교적 작고 소화효과에 있어서 부촉매효과를 나타내는 다공성 흡착제인 합성제올라이트에 $K_2CO_3$를 중량비에 따라 흡착시킨 구조체의 소화농도를 측정하였다. 그리고 구조적 특성을 파악하고자 주사전자 현미경(SEM)의 측정 및 X-Ray 회절분석, 열분석 등을 실시하였다. 흡착구조체의 소화농도실험에서 중량비에 관계없이 순수 $K_2CO_3$의 소화농도보다 모두 낮게 나타났다. 그리고, 특히 $K_2CO_3$와 합성제올라이트의 중량비가 7 : 3인 경우는 소화농도가 5.72배 낮게 측정되었고 ABC분말소화약제보다 약 1.1배 낮게 나타났다. SEM 사진 및 XRD 회절패턴분석을 통해 $K_2CO_3$가 합성제올라이트에 흡착되었다는 것을 알 수 있었고, 열분석을 통해 흡착구조체가 순수 $K_2CO_3$보다 소화에 긍정적인 영향을 미쳤을 것이라 추정할 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제40권3호
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• pp.147-154
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• 2010

본 연구에서는 광학 및 전자현미경 관찰과 전자현미분석을 수행하여 쥐 치아의 미세구조, 화학 조성 및 hydroxyapatite의 결정구조를 파악하였다. 치아의 겉 표면을 둘러싸고 있는 법랑질은 막대들이 일정하게 배열된 구조이며 결정도가 높고 Ca이 많이 침착되어 있다. 그에 비해 상아질은 상아세관이 통과하는 원형의 구멍이 고루 분포되어 있는 스펀지 구조이며 유기질의 존재로 인해 Mg의 분포가 법랑질에 비해 상대적으로 높게 나타났다. Hydroxyapatite 결정들은 법랑질에서는 크기가 큰 막대 형태로 나타났으나 상아질에서는 크기가 작은 침상 형태로 나타났으며, 각 조직의 결정도와 유기질의 유무에 따라 전자회절패턴의 차이를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.264-265
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• 2010

최근, nanorod나 nanowire와 같은 1차원의 나노구조가 나노디바이스로 각광을 받고 있다. [1] 특히 InN는 3족 질화물 반도체 중 가장 작은 밴드갭 에너지와 뛰어난 수송 특성을 가지고 있어 나노디바이스로의 응용에 적합한 물질이다. [2] 그러나 InN는 큰 평형증기압을 가지므로 쉽게 인듐과 질소로 분해되는 특성이 있어 나노구조로의 성장이 쉽지 않음이 알려져 있다. [3] 최근 연구결과에 따르면, InN 나노구조는 금속 catalyst를 사용한 방법이나, 기판 위 패턴을 이용하여 성장하는 방법, 염소를 사용한 방법이 널리 쓰이고 있다. [4,5,6] 그러나 이 방법들은 의도치 않은 불순물의 원인이 되거나 다른 추가적인 과정을 필요로 한다는 문제점도 일부 가지고 있다. 본 연구에서는 catalyst-free 유기 금속 화학 증착법 (MOCVD)를 이용하여 $Al_2O_3$ (0001)면 위에 InN nanostructure를 성장하였다. InN nanostructure 성장 시 트리메틸인듐(TMIn)과 암모니아($NH_3$) 를 전구체로 사용하였으며, 캐리어 가스로는 질소를 사용하였다. 또한 모든 샘플의 성장시간은 60분으로 고정하였으나, 성장 시 온도의 의존성을 보기 위해 $680-710^{\circ}C$ 의 온도범위에서 성장을 진행하였다. 그 결과 InN는 본 실험에서 적용된 성장온도범위 내에서 온도가 증가함에 따라 초기에는 columnar구조로 성장된 박막의 형태에서 wall이 배열된 형태로 변화하며 결국 $710^{\circ}C$ 의 온도에서 nanorod로 성장하게 된다. 성장된 InN의 나노구조는 X-선 회절 측정법, 주사 전자 현미경 그리고 투과 전자 현미경을 이용하여 각각의 구조적 특성을 분석하였다. X-선 회절 측정법과 주사 전자 현미경을 통한 분석결과에서는 이들 nanorods가 대부분 c 방향으로 수직하게 정렬되어 있음을 확인 할 수 있었다. 또한, $690^{\circ}C$ 에서 60분간 성장된 InN의 wall 구조의 두께는 200 nm, 길이는 $2-2.5\;{\mu}m$로 관찰되었으며, $710^{\circ}C$에서 60분간 성장된 InN nanorod의 지름은 150 nm, 길이는 $3\;{\mu}m$ 정도로 관찰되었다. 이를 통하여 볼 때 성장 온도가 InN의 나노구조 형성 시 표면의 모폴로지변화에 중요한 변수로 작용함을 알 수 있다. 본 발표에서는 이러한 표면 형상 및 구조 변화가 성장온도에 따른 관계성을 가짐을 InN의 분해와 성장의 경쟁적인 관계에 의해 논의할 것이다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.209-215
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• 2002

본 실험에서는 HWE 방법으로 성장시킨 SnSe 단결정 박막에 대한 특성을 조사하였다. 성장된 박막의 결정 구조와 격자 상수를 알아보기 위하여 X-ray diffraction(XRD)에 의한 회절 패턴을 측정하고, 단결정 박막의 결정성을 확인하기 위하여 double crystal X-ray diffraction(DCXRD)에 의한 회절 패턴을 측정하여, 원료부와 열벽부 그리고 기판의 온도 변화에 따른 반치폭을 알아보았다. Rutherford back scattering(RBS)을 측정하여 Sn과 Se의 조성비를 확인하고, 실험값과 이론값의 차이를 조사하였다. 박막의 표면 상태는 atomic force microscopy(AFM) 사진과 주사 전자 현미경(SEM) 사진으로 관찰하여 결정구조와 성장 온도와의 연관성을 조사하였다. 광학 상수는 Spectroscopic Ellipsometry(SE) 방법을 이용하여 단결정 박막의 굴절률(n), 유전상수(${\varepsilon}$), 반사율(R) 그리고 흡수 계수(${\alpha}$) 등 광학 상수를 측정했다.

• 한국결정성장학회지
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• 제21권2호
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• pp.75-81
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• 2011

육방정계 구조를 가지는 수산화아파타이트 결정은 킬레이트 착화합물을 형성 할 수 있는 EDTA(ethylene diamine tetraacetic acid)를 이용하여 수열조건에서 합성 하였다. 제조된 분말은 X-선 회절 패턴 및 주사전자현미경에 의해 특성 평가 하였다. 제조된 수산화아파타이트 분말은 육방정계 구조의 c축에 따라 결정이 성장하였고, 결정의 형상은 수열온도, pH, EDTA/Ca 및 출발물질의 Ca/P 몰 비와 같은 반응 파라메타에 의해 제어 되었다.