• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제14권3호
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• pp.160-163
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• 2013

We investigated the effect of light intensity and wavelength of a solar cell device by using photoconductive atomic force microscopy (PC-AFM). The $POCl_3$ diffusion doping process was used to produce a p-n junction solar cell device based on a Poly-Si wafer and the electrical properties of prepared solar cells were measured using a solar cell simulator system. The measured open circuit voltage ($V_{oc}$) is 0.59 V and the short circuit current ($I_{sc}$) is 48.5 mA. Also, the values of the fill factors and efficiencies of the devices are 0.7% and approximately 13.6%, respectively. In addition, PC-AFM, a recent notable method for nano-scale characterization of photovoltaic elements, was used for direct measurements of photoelectric characteristics in local instead of large areas. The effects of changes in the intensity and wavelength of light shining on the element on the photoelectric characteristics were observed. Results obtained through PC-AFM were compared with the electric/optical characteristics data obtained through a solar simulator. The voltage ($V_{PC-AFM}$) at which the current was 0 A in the I-V characteristic curves increased sharply up to 1.8 $mW/cm^2$, peaking and slowly falling as light intensity increased. Here, $V_{PC-AFM}$ at 1.8 $mW/cm^2$ was 0.29 V, which corresponds to 59% of the average $V_{oc}$ value, as measured with the solar simulator. Also, while light wavelength was increased from 300 nm to 1,100 nm, the external quantum efficiency (EQE) and results from PC-AFM showed similar trends at the macro scale, but returned different results in several sections, indicating the need for detailed analysis and improvement in the future.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권5호
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• pp.23-34
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• 2004

본 논문에서는 사전학습이 필요 없는 능동 특징점 모델(non-prior training active feature model; NPT AFM) 기반에서 광류(optical flow)를 이용한 객체추적 기술을 제안한다. 제안한 알고리듬은 비정형 객체에 대한 분석[1]에 초점을 두고 있으며, 실시간에서 NPT-AFM을 사용한 강건한 추적을 가능하게 한다. NPT-AFM 알고리듬은 관심 객체의 위치를 파악하는 과정 (localization)과 이전 프레임 정보와 현재 프레임 정보를 이용하여, 객체의 위치를 예측(prediction), 보정(correction)하는 과정으로 나눌 수 있다 위치 파악 과정에서는 움직임 분할(motion segmentation)을 수행한 후 개선된 Shi-Tomasi의 특징점 추적 알고리듬[2]을 사용 하였다. 예측 및 보정 과정에서는 광류 정보를 사용하여 특징점을 추적하고[3] 만약, 특징점이 적절히 추적 되지 않거나 추적에 실패하면 특징점들의 시간(temporal), 공간(spatial)적 정보를 이용하여 예측, 보정하게 된다. 객체의 형태 (shape)대신 특징점을 사용하였으며, 객체를 추적하는 과정에서 특징점들은 능동 특징점 모델(active feature model; AFM)을 위한 학습 집합(training sets)의 요소로 갱신된다. 실험결과, 제안한 NPT-AF% 기반 추적 알고리듬은 실시간에서 비정형 객체를 추적하는데 강건함을 보석준다.

• Tribology and Lubricants
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• 제24권2호
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• pp.63-71
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• 2008

Friction and adhesion tests were conducted to investigate tribological characteristics of materials for MEMS/NEMS using atomic force microscope (AFM). AFM Si tips were chemically modified with a self-assembled monolayer (SAM) derived from trichlorosilane like octadecyltrichlorosilane (OTS) and (1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl) trichlorosilane (FOTS), and various materials, such as Si, Al, Au, Cu, Ti and PMMA films, were prepared for the tests. SAMs were coated on Si wafer by dipping method prior to AFM tip to determine a proper dipping time. The proper dipping time was determined from the measurements of contact angle, surface energy and thickness of the SAMs. AFM tips were then coated with SAMs by using the same coating condition. Friction and adhesion forces between the AFM Si tip modified with SAM and MEMS/NEMS materials were measured. These forces were compared to those when AFM tip was uncoated. According to the results, after coating OTS and FOTS, the friction and adhesion forces on all materials used in the tests decreased; however, the effect of SAM on the reduction of friction and adhesion forces could be changed according to counterpart materials. OTS was the most effective to reduce the friction and adhesion forces when counterpart material was Cu film. In case of FOTS, friction and adhesion forces decreased the most effectively on Au films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.558-558
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• 2012

최근의 원자간력현미경(AFM)은 soft한 생체물질을 비파괴적 방법 및 나노크기의 분해능으로 여러 구조적, 물리적 특성 측정이 가능하여 bio분야에 다양이 활용되고 있다. 본 연구에서는 AFM을 이용하여 줄기세포인 BM MSC(bone marrow mesenchymal stem cell)가 신경세포로 분화 여부를 측정하는 방법을 보고하고자 한다. 신경세포의 신호전달은 시냅스에서 신경전달물질을 매개로 하여 이루어지는데, 신경전달물질 중에 D-Glutamic acid는 시냅스후세포에서 흥분성 전위 크기를 증가시킨 상태를 장기간 유지시켜주는 물질로, 특정물질인 Glutamate와 항원-항체 결합을 한다. 본 연구에서는 이 두 물질간의 항원-항체 반응을 활용하여 줄기세포의 신경세포로 분화 여부를 AFM으로 측정하였다. 먼저, 수용성 시료인 두 물질을 증류수에 용해시켜 Mica 기판에 그 용액을 떨어뜨려 자연건조로 시료를 준비한 후, AFM으로 형태 및 크기를 측정하였다. D-Glutamic acid와 Glutamate는 구형 입자 형태를 보였으며, Glutamate의 너비는 ~100 nm이고, D-Glutamic acid는 ~50 nm였다. 두 물질이 든 용액을 섞었을 때, 항원-항체 반응에 의해 다른 크기의 두 구형입자가 붙어 있는 형태가 관찰되었다. 이 반응을 활용하여, 신경세포에서 분비되는 신경전달물질인 D-Glutamic acid를 선별하였다. DMEM 배지에 신경암세포주인 SH-SY5Y 를 접종한 후 $37.6^{\circ}C$의 incubator에서 24시간 배양하고, 화학적 자극(60~70 mM의 KCl 용액을 주입함)을 주어 신경전달물질 분비를 유도하였다. 그 배지에 항체 Glutamate 를 주입하여 자연건조 시킨 후 항원-항체 결합특성을 AFM으로 측정하여, 항원-항체 결합된 이미지와 동일함을 확인하였다. 결과적으로 AFM을 이용한 신경전달물질의 항원-항체 결합여부 측정을 통해, BM MSC 줄기세포의 신경세포로 분화를 판단할 수 있으며, 이 방법은 줄기세포의 특정 세포로의 분화 여부 판단에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1631-1636
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• 2010

본 연구는 AFM 을 이용하여 nano scale 의 Lithography 를 구현하는 것이다. 외부의 pulse generator 를 통하여 전류를 통전 시키는 방법을 수정함으로써, 일정 습도를 유지한 상태의 AFM 내부에서 Si-wafer 의 표면과 Tip의 사이에 전원을 인가하고 pulse generator 에서 임의로 pulse 폭의 변화를 준다. Si-wafer 표면에서 물 분자가 Tip과 wafer 사이의 직접적인 전류의 이동조절로 인해 전기 화학적 반응을 적절히 제한하여 산화물을 생성시키는 방법이다. 이렇게 생성된 산화물은 불산 처리를 통하여 산화물을 식각시켜 미세 그루브를 구현 할 수 있다. 본 연구를 통한 나노 패턴 생성 기법은 나노 머시닝 기술의 진보에 잠재적 가능성을 제시한다.

• 센서학회지
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• 제15권4호
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• pp.237-244
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• 2006

Atomic force microscope (AFM) has become a common tool for the structural and physical studies of biological macromolecules, mainly because it provides the ability to perform experiments with samples in a buffer solution. In this study, structure of proteins and nucleic acids has been studied in their physiological environment that allows native intermolecular complexes to be formed. Cr and Au were deposited on p-Si (100) substrate by thermal evaporation method in sequence with the thickness of $200{\AA}$ and $500{\AA}$, respectively, since Au is adequate for immobilizing biomolecules by forming a self-assembled monolayer (SAM) with semiconductor-based biosensors. The SAM, streptavidin and biotin interacted each other with their specific binding energy and their adsorption was analyzed using the Bio-AFM both in a solution and under air environment. A silicon nitride tip was used as a contact tip of Bio-AFM measurement in a solution and an antimony doped silicon tip as a tapping tip under air environment. Actual morphology could also be obtained by 3-dimensional AFM images. The length and agglomerate size of biomolecules was measured in stages. Furthermore, $R_{a}$ (average of surface roughness) and $R_{ms}$ (mean square of surface roughness) and surface density for the adsorbed surface were also calculated from the AFM image.

• 생명과학회지
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• 제23권2호
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• pp.306-310
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• 2013

본 연구는 요중 아플라톡신 M1 (AFM1)의 농도를 측정할 수 있는 competitive ELISA 방법의 특성을 HPLC-fluorescence detector (HPLC-FLD) 방법과 비교하여 평가하였다. ELISA 방법에서의 AFM1의 회수율은 105% (73-124%)였고 측정의 변이계수는 6.85%로 나타났다. ELISA 방법에서의 검출한계와 정량한계는 각각 0.20 pg/ml과 0.62 pg/ml로 조사되었으며, 두 방법을 이용하여 측정한 요중 AFM1 농도는 상관계수 0.96의 매우 높은 상관성이 있는 것으로 확인되었다(p<0.01). 그러나, 이렇게 높은 상관성에도 불구하고, ELISA 방법을 이용한 요중 AFM1의 농도는 HPLC-FLD 방법으로 측정한 값에 비해 상대적으로 높게 나타나는 경향을 보여 ELISA를 이용한 방법이 단시간에 많은 시료를 분석할 수 있는 장점은 있으나 그 결과는 HPLC-FLD 방법을 이용해서 얻은 회귀식을 이용하여 보정을 한 후 제시할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 접착 및 계면
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• 제19권4호
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• pp.163-166
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• 2018

이 딥펜 나노리소그라피(DPN)는 원자 힘 현미경(AFM)을 기반으로 하는 나노 및 마이크로 패턴 제조 기술이다. 다양한 잉크 물질을 AFM 탐침에 코팅하여 탐침과 기판 사이에 형성된 물 메니스커스를 통해 기판으로 전이시켜 패턴을 제조한다. 본 연구에서는, 실란 전처리된 AFM 탐침 표면에 불소 실란 잉크 용액을 코팅하고 하이드록시기로 개질된 실리콘 기판 위에 접촉시킨 후, DPN 기술을 이용하여 표면으로 잉크 물질을 전이시키는 연구를 진행하였다. HDFDTMS 잉크 물질의 dot 어레이 패턴을 안정적으로 제조하였으며, AFM 탐침과 기판 사이의 접촉시간에 따라 패턴 크기가 선형적으로 증가하는 전형적인 DPN의 확산 메커니즘을 보였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.947-949
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• 2012

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.611-612
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• 2008