• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.354-354
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• 2012

실리콘 양자점 태양전지는 실리콘이 nm 크기의 양자점으로 될 경우 밴드갭이 증가하여 태양광 중의 가시광선을 광전변환에 활용함으로써 효율을 향상시키는 차세대 태양전지이다. 그러나 실리콘 양자점이 SiO2 매질 내에 분포하므로 양자점층의 두께가 증가할 경우 박막의 직렬저항이 증가하여 일정 두께 이상이 되면 효율이 감소하는 결과를 가져온다. 본 연구에서는 두께증가에 따른 효율저하 문제를 해결하기 위해 다결정 실리콘으로 이루어진 완충층을 도입 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 두 가지 형태의 실리콘 양자점 태양전지를 제작하여 광전변환 특성을 비교하였다. 첫 번재 구조는 B이 도핑된 단일 실리콘 양자점층 태양전지이다. 양자점층은 2 nm SiOx 층과 2 nm SiO2 층을 적층한 후 $1,100^{\circ}C$에서 20분간 질소 분위기에서 급속 열처리하여 제작하였다. 실리콘 양자점 층의 두께를 40 nm에서 200 nm까지 변화시키면서 효율을 측정한 결과 100 nm 정도에서 효율이 감소하기 시작하였다. 이러한 효율감소는 양자점층의 저항 증가에 따른 전류감소에 의함이 확인되었다. 이와는 대조적으로 실리콘 양자점 층의 저항을 줄이기 위해 실리콘 양자점층 내에 50 nm 간격으로 10 nm 두께의 B이 도핑된 다결정 실리콘층을 배치하는 실리콘 양자점 태양전지를 개발하였다. 이러한 실리콘 양자점 층의 두께를 증가시킬 경우 효율이 지속적으로 증가함을 관찰하였다. 이러한 두 가지 형태의 양자점층을 이차이온질량분석법으로 분석한 결과 단일 실리콘 양자점층의 경우 두께가 약 70 nm 정도부터 이온빔 스퍼터링에 의한 저항증가에 따른 대전현상 (charging)이 관찰되었으나 다결정 실리콘 층이 배치된 실리콘 양자점층에서는 전혀 대전현상이 발생하지 않았다. 이는 다결정 실리콘 층이 캐리어를 이동시키는 매개체 역할을 하는 것으로 해석될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.99-99
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• 2013

나노결정질 다이아몬드(Nanocrystalline Diamond: NCD) 박막은 고경도와 낮은 마찰계수를 가지고 있어 초경합금이나 고속도강과 같은 절삭공구 위에 코팅하여 공구의 성능 향상을 도모하려는 노력이 있어 왔다. 그러나 NCD 박막의 잔류응력이 크고, 초경합금과 철계 금속에 NCD가 증착되지 않는다는 문제점이 있다. 따라서 잔류응력 완화와 다이아몬드 핵생성을 위하여 제3의 중간층 재료가 필요하다. 본 연구에서는 W과 Ti을 중간층으로 하여 초경합금(WC-Co)과 고속도강(SKH51)에 NCD 박막을 코팅하고 기계적 특성을 비교하였다. 초경합금 또는 고속도강기판 위에 W 또는 Ti 중간층을 DC magnetron sputter를 이용해 각 1 ${\mu}m$의 두께로 증착하고 그 위에 MPCVD (Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)를 이용해 NCD 박막을 2${\mu}m$의 두께로 코팅하였다. FESEM을 이용하여 표면과 단면의 형상을 관찰하였고, XRD와 Raman spectroscopy를 통해 NCD 박막의 결정성을 확인하였다. 그리고 tribology test를 실시하여 코팅된 박막의 내마모성을 비교하였으며, Rockwell C indentation test를 이용하여 밀착력을 비교하였다. 초경합금에 적용 시, W이 Ti보다 중간층으로서 더 우수한 것으로 나타났으며 이는 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 중간층 두께에 따른 박막의 기계적 특성 변화를 알아보기 위해 W 중간층의 두께를 1, 2, 4 ${\mu}m$로 변화를 주었다. 중간층 두께가 2 ${\mu}m$ 이상일 때 박막의 밀착력이 증가되는 것으로 나타났다. 고속도강 위에 같은 방법으로 1 ${\mu}m$의 W 또는 Ti 중간층 위에 2 ${\mu}m$의 NCD 박막을 코팅한 시편들은 초경합금에 코팅한 것과 달리 두 시편 모두 낮은 밀착력을 나타내었다. 열팽창계수 차이에 의한 잔류응력을 완화하기 위해 고속도강에 W/Ti 복합박막을 중간층으로 Ti, W순으로 각각 1 ${\mu}m$ 두께로 증착 후 그 위에 NCD 박막을 2 ${\mu}m$ 두께로 코팅 한 후 특성을 비교하였다. Ti/W 복합 중간층 위에 코팅된 NCD 박막의 밀착력이 W 혹은 Ti 단일 중간층에 코팅된 박막에 비해 우수한 것으로 나타났다. 그러나 실제 공구에 적용하기에는 박막의 밀착력 개선이 요구되며 이를 위해서 더 연구가 필요하다.

• 한국농림기상학회지
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• 제13권2호
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• pp.87-92
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• 2011

본 연구에서는 광릉 활엽수림의 수문순환과정에서 낙엽층의 역할을 이해하기 위해 낙엽층의 차단저류능을 산정하였다. 낙엽층 두께의 공간 분포를 조사하여 낙엽층 두께 지도를 작성하였으며, 낙엽층의 두께와 차단저류능 간의 관계를 확인하고자 낙엽 표본을 채집하여 실험을 수행하였다. 25~100mm 두께의 낙엽 표본에 대한 실험 결과, 둘 간에 선형 비례 관계가 존재함을 확인하였다. 낙엽층의 응집이 상대적으로 적은 0~25mm 두께에서는 낙엽층 두께의 증가에 따라 더 급격한 차단저류능 증가가 일어나는 비선형적인 관계를 보였다. 또한 강우 강도가 약한 경우에도 낙엽층 두께와 차단저류능 간의 비선형 관계가 더 크게 나타날 수 있음을 확인하였다. 제작된 낙엽층 두께 지도와 낙엽층 두께와 차단저류능 사이의 관계식을 통하여 산정한 낙엽층의 차단저류능은 평균 $0.94{\pm}0.39mm$ 이었다. 산정된 낙엽층(평균 두께 $59{\pm}32mm$)의 차단저류능은 군락의 차단저류능과 비교할 때 그 크기가 비슷하였으며, 이는 낙엽층이 광릉 활엽수림의 수문순환에 중요한 역할을 할 수 있음을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.277.2-277.2
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• 2016

현재 화합물 반도체 나노구조는 광학적, 전기적 특성을 기반으로 하는 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, 태양전지와 같은 분야에 응용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있지만 양자점의 운반자 수집과 열적 안정성의 한계가 여전히 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있으며, 그 중 단층 양자점에 비해 운반자 수집과 열적 안정성이 뛰어난 다층 양자점이 결합된 구조에 대한 연구가 활발히 이루어지고, 다층으로 성장된 양자점 구조는 양자점의 크기 분포 조절이 용이하고 양자점 층간의 전기적 결합력이 강한 특성이 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 다층 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께를 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL)을 통하여 ZnTe 장벽층 두께가 증가할수록 양자점의 PL 피크가 높은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 양자점 층간의 결합력이 감소하면서 양자점의 크기가 작아졌기 때문이다. 그리고 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 커지는 것을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 더 많은 운반자가 양자점으로 구속되기 때문이다. 또한 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 ZnTe 장벽층의 두께가 증가할수록 열적 활성화 에너지가 커지는 것을 관찰하였고, 시분해 광루미네센스 측정을 통해 ZnTe 장벽층의 두께에 따른 운반자 동역학에 대해 연구하였다. 이와 같은 결과 CdTe/ZnTe 다층 양자점 구조에서 장벽층의 두께에 따른 광학적 특성에 대해 이해 할 수 있었다.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.631-640
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• 2018

퇴적층의 두께와 형성 기간을 분석하는 것은 퇴적분지의 발달사를 이해하기 위한 분지 해석과 모델링 연구에서 중요하다. 분지 발달 과정에서 퇴적층은 깊이가 증가함에 따라 다짐 작용에 의해 두께가 감소하고, 이 두께 변화는 깊이에 따른 공극률 변화 경향(다짐 작용 경향)을 통해 계산이 가능하다. 이 연구에서는 대표적인 퇴적암상인 사암, 셰일, 탄산염암의 깊이에 따른 공극률 변화 자료를 기반으로, 암상에 따른 다짐 작용 경향의 범위를 지수 함수를 이용하여 정량화하였다. 그리고 다짐 작용이 퇴적층의 공극률과 두께 변화에 미치는 영향을 수치해석적 방법을 이용해 평가하였다. 사암은 초기 공극률의 범위가 좁고 깊이 증가에 따른 공극률 감소 경향이 비교적 일정하여, 다짐 작용에 의한 층두께의 변화 범위가 작다. 셰일은 약 2,000 m 깊이까지 공극률이 빠르게 감소한 후, 급격히 낮아진 감소율을 보이며 이는 퇴적층의 두께 변화에도 반영된다. 탄산염암은 초기 공극률의 범위가 넓고, 깊이 증가에 따른 공극률 감소 양상의 차이가 커서, 결과적으로 다짐 작용에 의해 감소한 퇴적층 두께 차이의 범위도 크게 나타난다. 이 수치 해석적 다짐 작용 연구의 정량적 분석 결과에서 나타난 각 암상들의 다짐 작용에 따른 공극률과 층두께 감소의 특징들은 퇴적분지의 생성과 발달 과정을 이해하기 위해 필요한 퇴적층 두께 복원과 침강사 그리고 지열 작용 분석에 영향을 끼치며, 이는 다짐 작용 경향이 분지 모델링 연구에서 중요한 요소이며 적절한 적용이 필요함을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.658-660
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• 2004

본 논문에서는 DG MOSFET의 main gate와 side gate사이의 산화층 두께, 그리고 main gate와 Si 기판 사이의 산화층 두께를 변화시킴으로써 전기적 특성을 조사하였다. Main gate와 side gate사이의 간화층 두께가 4nm이고 main gate와 Si 기판사이의 산화층 두께가 3nm일 때 최적의 전기적 특성을 보였다. 이때, side gate 전압은 3V, 그리고 drain 전압은 1.5V를 인가하였다. 결과적으로 DG MOSFET의 전기적 특성은 main gate와 side gate 사이의 산화층 두께보다 main gate와 Si기판사이의 산화층 두께가 중요함을 알았다.

• 한국재료학회지
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• 제5권3호
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• pp.310-315
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• 1995

기계적으로 연마한 고속도강과 구리 두 종류의 서로 다른 기판상에 dc 마그네트론 스파터법으로 TiN 박막을 성막시켜 코팅층의 비커스 미소경도를 측정하였다. 압입체의 침투깊이와 시험하중과의 관계를 log-log 좌표상에 도시함으로써 기판의 영햐응ㄹ 받지 않고 코팅층만의 경도를 측정할수 있는 최대하중인 임계하중(critical load)을 구할수 있었다. 임계하중을 가했을 때 압입체의 침투깊이와 코팅층 두께간의 비율은 코팅층의 두께에 무관하였고 기판의 경도에 크게 의존하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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• pp.193-196
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• 2005

유기발광소자의 발광층의 두께에 따른 임피던스의 변화를 살펴보았다. 임피던스는 두께에 따라 저항의 변화에 따른 의존성을 보이며, 그에 따른 임피던스와 Cole-Cole 반원의 변화, 두께에 따른 $1/\tau$ 의 변화를 살펴보았다. 발광층의 두께는 각각 100, 200, 300 nm의 두께로 열증착하여 실험하였고, 소자의 구조는 $ITO/Alq_3/Al$의 구조로 측정 하였다. 유기발광소자의 발광층인 $Alq_3$의 두께가 증가함에 따라 임피던스의 크기가 증가하고, 위상각의 크기는 100nm의 경우 0V에서 용량성을 보이다가 6~10V까지 부성저항특성을 나타낸 후 약 22V에서 저항성을 나타내고, 200과 300 nm의 경우 12V까지 용량성을 나타내다 이후 22V 근방에서 $0^{\circ}$에 가까워지며 저항성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 두께에 따른 Cole-Cole 반원을 살펴보면 두께가 증가할수록 반원의 크기가 증가하는 것을 알 수 있으며, 이를 통해 간단한 등가회로를 예측할 수 있었다. 그리고 벌크내의 용량성$(C_p)$을 측정하여 두께의 증가에 따라 $C_p$ 값이 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1489-1496
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• 2009

비정질 인듐-갈륨-아연 산화물 박막트랜지스터를 모델링 하여서, 능동층의 구조, 두께, 평형상태의 전자밀도에 대응하는 박막트랜지스터의 특성을 연구하였다. 단일 능동층 박막트랜지스터의 경우, 능동층이 얇을 때 높은 전계효과이동도를 보였다. 문턱전압의 절대값은 능동층의 두께가 20 nm일 때 최저치를 보였으며, 문턱전압이하 기울기는 두께에 대한 의존성을 보이지 않았다. 복층구조 능동층의 경우, 하부의 능동층이 높은 평형상태 전자밀도를 가질 때보다 우수한 스위칭 특성을 보였다. 이 경우에도 능동층의 두께가 얇을 때에 높은 전계효과 이동도를 보였다. 높은 평형상태 전자밀도의 능동층의 두께를 증가시키면 문턱전압은 음의 방향으로 이동하였다. 문턱전압이하 기울기는 능동층의 구조에 대하여 특별한 의존성을 보이지 않았다. 이상과 같은 데이터는 산화물반도체 박막트랜지스터 능동층의 구조, 두께, 도핑비율을 최적화함에 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.669-672
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• 2006

고온가스냉각 원자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(tri-tsotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1 mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 $0.5{\mu}m$의 핵연료 커널(kernel)이 포함되며 커널 외곽을 코팅 층이 에워싸고 있다. 이 코팅 층은 완충(buffer) PyC(pyrolytic carbon) 층, 내부 PyC 층, SiC 층, 그리고 외부 PyC 층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께는 수십${\sim}$백 ${\mu}m$ 범위이며, 본 연구에서는 각 코팅 층의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위하여 마이크로포커스 X-선 발생장치와 고해상도 X-선 평판(flat panel) 검출기로 구성된 정밀한 X-선 래디오그래피 장치를 구성하고, $UO_2$ 핵물질 대신에 $ZrO_2$를 커널로 사용한 모의 TRISO 핵연료 입자에 대한 래디오그래피 영상을 획득한 후 디지털 영상처리기술을 이용하여 코팅 층 사이의 경계선이 구분 가능하도록 영상을 개선하고 디지털 영상처리 알고리즘을 개발하여 코팅 층의 두께를 측정하였다.