• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.21 no.4 s.100
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• pp.118-128
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• 2006

테라헤르츠 대역(100GHz-10THz)은 광파와 전파의 경계 영역에 존재하며 기술적으로 뒤늦게 개발된 주파수 대역으로 테라헤르츠 대역을 개척하기 위해 최신의 레이저기술, 반도체 기술 및 고온초전도 기술을 사용하는 새로운 전자기파 기술로 발전하였다. 테라헤르츠 전자파 펄스는 펨토초 광펄스에 의한 초고속 광스위치(광전도 안테나),반도체 표면, 양자우물 구조 등의 여기(excitation)에 의해 발생하고, 두 가지 연속파(CW) 레이저 빔을 혼합하면 주파수 가변의 테라헤르츠 전자파가 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 THz 전자파 펄스의 발생 및 검출과 THz 응용분야에 대해 기술하고자한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1322-1323
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• 2008

기존의 펨토 초 레이저를 이용하여 발생시킨 테라 헤르츠 광원의 한계를 극복하기 위하여 대용량의 가속기를 이용한 테라 헤르츠 광원의 발생에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 포항방사광 가속기연구소에서도 펨토 초 테라 헤르츠 빔을 이용한 분광학적인 방법을 사용하여 단백질 접힘과 DNA-단백질 간 상호작용, 화학적, 생물학적인 반응 동력학 등에 관한 연구와 영상 기술개발 등을 할 계획을 가지고 펨토초 테라 헤르츠 빔 라인을 건설 중에 있다. 펨토 초-테라 헤르츠 빔 라인의 마이크로웨이브를 가속하는 장치에 사용되는 전원장치의 설계와 제작 및 시험과정을 외국기술에 의존하지 않고 순수 국내기술로 실현하였다. 본 논문에서는 펄스 모듈레이터의 설계와 실험결과를 보이고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2005.06a
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• pp.1539-1542
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• 2005

Self-assembled monolayers (SAMs) formed by the adsorption of alkanethiols, $HS(CH_2)_nX$, where X is an organic functional group, onto gold surfaces have attracted widespread interest as templates for the fabrication of molecular and biomolecular microstructures. Previously photopatterning has been thought of as being restricted to the micron scale, because of the wellknown diffraction limit. So, we have explored a novel approach to nanofabrication by utilizing a femtosecond laser coupled to a near-field scanning optical microscope (NSOM).

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.30 no.4
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• pp.409-413
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• 2013

A polypropylene film was ablated using a $CO_2$ laser, Ti-sapphire femtosecond laser, and UV nanosecond laser. For modified atmosphere packaging, polypropylene films were ablated by laser pulse with different pulse energies and measured on an optical microscope. Also, we observed the shelf life of a banana contained within packaging of a breathable zipper bag. As a result, we have demonstrated that the breathable film can efficiently extend the shelf life of respiring foods, particularly fresh fruits and vegetables. The development of breathable film laser microfabrication system will more useful for industrial applications.

• Laser Solutions
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• v.8 no.1
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• pp.39-44
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• 2005

We report experimental results on the periodic patterning using a Ti:sapphire femtosecond laser (800nm, 100fs, 1kHz). Periodic structures with reproducible basic patterns are produced both on the surface and inside transparent materials. Period patterning for the application to display panel is widely investigated. Also, the submicron dot and line patterns are fabricated inside fused silica glass, which is important for the formation of diffraction grating in integrated optical circuit. finally, we demonstrate the utility of the femtosecond laser application to optical memory by fabricating the three-dimensional dot patterns.

• Laser Solutions
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• v.9 no.2
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• pp.11-15
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• 2006

We report experimental results on the high-speed micromachining using a femtosecond laser (800 nm, 130 fs, 1kHz) and galvanometer scanner system (Raylase, Germany). Periodic hole drilling of silicon and glass with the scan speed of 1-20 mm/s is demonstrated. Finally, we demonstrate the utility of the femtosecond laser application to ITO patterning by using a high-speed femtosecond laser scanner system.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.381.1-381.1
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• 2016

분석 방법의 간편함과 용이함의 장점은 물론, 시료 전처리 과정이 적어 시료물질의 임의 파괴나 훼손을 방지한다는 이유에서 최근 10년 간 많은 연구가 이루어지고 있는 대기압 질량분석 기술은 기압차이가 없는 대기압 분위기에서 질량분석이 이루어지기 때문에 시료를 질량분석기 입구 바로 앞에 스테이지를 설치하고서 시료를 이온화하는 경우가 대부분이다. 이 때문에 균질하지 않은 시료의 관심 영역을 모니터링하면서 질량분석을 하기에는 어려움이 있으며, 공간 정보를 추가한 질량분석 이미징에 한계가 있었다. 이에 본 연구팀은 질량분석기 입구에 챔버와 보조 펌프를 장착하여 강제로 기체 흐름 일으켜 시료로부터 발생한 이온을 질량분석기 입구로 유도하여, 원거리에서 시료를 이온화해도 질량분석기 입구까지 이온을 성공적으로 전달시키는 방법을 제안한다. 이를 이용하면 분석하고자 하는 시료를 현미경 스테이지 위에 위치시켜 분석하고자하는 부분을 현미경으로 확인하면서 질량분석을 할 수 있으며, 나아가 대기압 질량 분석 이미징 기술을 구현할 수 있다. 대기압 탈착/이온화원은시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯과 펨토초 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 이온 전달관은 1/4" (6.35 mm) 외경의 60 cm 길이의 스테인리스 스틸관을 사용하여 질량분석기에서 약 60 cm 떨어진 현미경 위의 시료의 질량분석이 가능하게 했다. 보조 펌프의 계기압과 저온 대기압 헬륨 플라즈마 젯의 헬륨 기체의 유속을 변화시키면서 시료인 PDMS (polydimethylsiloxane) 의 질량 스펙트럼 (m/z 270.314) 세기를 관찰하여 최적의 이온 전달 조건을 찾았다. 추가로 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다.

• Design & Manufacturing
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• v.17 no.2
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• pp.55-61
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• 2023

With femtosecond (fs) laser pulse irradiation on metals, various types of nano- and micro-scale structures can be naturally induced at the surface through laser-matter interaction. Two notable structures are laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) and cone/spike structures, which are known to significantly modify the optical and physical properties of metal surfaces. In this work, we irradiate fs laser pulses onto various types of metals, cold-rolled steel, pickled & oiled steel, Fe-18Cr-8Ni alloy, Zn-Mg-Al alloy coated steel, and pure Cu which can be useful for precise molding and imprinting processes, and adjust the morphological profiles of LIPSSs and cone/spike structures for clear structural coloration and a larger range of surface wettability control, respectively, by changing the fluence of laser and the speed of raster scan. The periods of LIPSSs on metals used in our experiments are nearly independent of laser fluence. Accordingly, the structural coloration of the surface with LIPSSs can be optimized with the morphological profile of LIPSSs, controlled only by the speed of the raster scan once the laser fluence is determined for each metal sample. However, different from LIPSSs, we demonstrate that the morphological profiles of the cone/spike structures, including their size, shape, and density, can be manipulated with both the laser fluence and the raster scan speed to increase a change in the contact angle. By injection molding and imprinting processes, it is expected that fs laser-induced surface structures on metals can be replicated to the plastic surfaces and potentially beneficial to control the optical and wetting properties of the surface of injection molded and imprinted products.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.31 no.1
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• pp.50-54
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• 2018

In this study, a femtosecond laser pre-annealing technology based on indium zinc oxide (IZO) thin-film transistors (TFTs) was investigated. We demonstrated a stable pre-annealing process to analyze the change in the surface structures of thin-films, and we improved the electrical performance. Furthermore, static and dynamic electrical characteristics of IZO TFTs with n-channel inverters were observed. To investigate the static and dynamic responses of our solution-processed IZO TFTs, simple resistor-load-type inverters were fabricated by connecting a $1-M{\Omega}$ resistor. The femtosecond laser pre-annealing process based on IZO TFTs showed good performance: a field-effect mobility of $3.75cm_2/Vs$, an $I_{on}/I_{off}$ ratio of $1.8{\times}10^5$, a threshold voltage of 1.13 V, and a subthreshold swing of 1.21 V/dec. Our IZO-TFT-based N-MOS inverter performed well at operating voltage, and therefore, is a good candidate for advanced logic circuits and display backplane.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.30 no.10
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• pp.1017-1022
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• 2013

Currently, various optical fiber tips are used to deliver laser beam for endoscopic surgery. In this paper, we demonstrated multidirectional (forward and side) firing optical fiber tip using a femtosecond micromachining and $CO_2$ laser polishing technology. We controlled the edge width of optical fiber tip, by modulating the condition of $CO_2$ laser, to regulate the amount of side and forward emission. The distal end of the optical fiber with core/clad diameter of $400/440{\mu}m$ was microstructured with cone shape by using a femtosecond laser. And then the microstructured optical fiber tip was polished by $CO_2$ laser beam result in smoothing and specular reflection at the surface of the cone structure. Finally, we operated the LightTools simulation and good agreement was generally found between the proposed model and experimental simulation.