• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권11호
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• pp.3784-3789
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• 2021

We report a simple technique for direct neutron spectroscopy using pure LaCl₃ crystals. Pure LaCl₃ crystals exhibit considerably better pulse shape discrimination (PSD) capabilities with relatively good energy resolution as compared with Ce-doped LaCl₃ crystals. Single crystals of pure and Ce-doped LaCl₃ were grown using an inhouse-developed Bridgman furnace. PSD capabilities of these crystals were investigated using ²⁴¹Am and ¹³⁷Cs sources. Fast neutron detection was tested using a²⁵²Cf source and three separate bands corresponding to electron, proton, and alpha were observed. The proton band induced by the ³⁵Cl(n,p)³⁵S reaction can be used for direct neutron spectroscopy because proton energy is proportional to incident neutron energy. Owing to good scintillation performance and excellent PSD capabilities, pure LaCl₃ is a promising candidate for space detectors and other applications that necessitate gamma/fast neutron discrimination capability.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.77-81
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• 2005

표면 선량을 포함한 선량보강(build-up) 영역에 대한 깊이선량률(percentage depth dose)을 측정하는 데 있어서 적절한 측정방법을 결정하기 위해 6 MV 광자선에 대해 Atiix와 Markus 평행평판형 이온함, 원통형이온함, 그리고 다이오드 검출기를 사용하여 측정, 비교하었다. Attix 이온함에 의한 측정을 기준으로 할 때, Markus 이온함의 측정은 민조사면(open field)에서 $2\%$ 내로 일치하였으나, 오염전자가 포함된 광자선의 경우에는 최대 $3.9\%$의 차이를 보였다. 원통형 이온함과 다이오드 선량계의 경우에는 이들 검출기가 물 팬텀에 완전히 잠긴 이후부터는 오염전자가 포함된 광자선에 대해서도 각각 $1.5\%$ 혹은 $1.0\%$ 내의 정확도를 보였다. 따라서 민조사면에서 표면선량을 포함한 깊이선량률을 정확히 측정하기 위해서는 평행평판형 이온함이 추천되나, 표면에서의 정확한 선량에 특별한 관심을 두는 경우가 아니면, 원통형 이온함이나 다이오드 선량계를 이용하여 선량보강영역의 깊이선량률을 측정하는 것은 양호한 결과를 준다고 할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.421-422
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• 2011

The first part is about development of a liquid target for a neutron source, which is designed to overcome many of the limitations of traditional beam-target neutron generators by utilizing a liquid target neutron source. One of the most critical aspects of the beam-target neutron generator is the target integrity under the beam exposure. A liquid target can be a good solution to overcome damage to the target such as target erosion and depletion of hydrogen isotopes in the active layer, especially for the one operating at high neutron fluxes with no need for water cooling. There is no inherent target lifetime for the liquid target neutron generator when used with continuous refreshment of the target surface exposed to the energetic beam. In this work, liquid target containing hydrogen has been developed and tested in vacuum environment. Potentially, liquid targets could allow a point neutron source whose spatial extension is on the order of 1 to $10{\mu}m$. And the second is about the vacuum ultraviolet (VUV) spectrometer which is designed as a five-channel spectral system for ITER main plasma measurement. To develop and verify the design, a two-channel prototype system was fabricated with No. 3 (14.4 nm~31.8 nm) and No. 4 (29.0 nm~60.0 nm) among the five channels. For test of the prototype system, a hollow cathode lamp is used as a light source. The system is composed of a collimating mirror to collect the light from source to slit, and two holographic diffraction gratings with toroidal geometry to diffract and also to collimate the light from the common slit to detectors. The two gratings are positioned at different optical distances and heights as designed. To study the appropriate detector for ITER VUV system, two different electronic detectors of the back-illuminated charge coupled device and the micro-channel plate electron multiplier were installed and the performance has been investigated and compared in the same experimental conditions. The overall system performance was verified by measuring the spectrums.

• 한국재료학회지
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• 제24권10호
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• pp.543-549
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• 2014

A zinc oxide (ZnO) hybrid structure was successfully fabricated on a glass substrate by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). In-situ growth of a multi-dimensional ZnO hybrid structure was achieved by adjusting the growth temperature to determine the morphologies of either film or nanorods without any catalysts such as Au, Cu, Co, or Sn. The ZnO hybrid structure was composed of one-dimensional (1D) nanorods grown continuously on the two-dimensional (2D) ZnO film. The ZnO film of 2D mode was grown at a relatively low temperature, whereas the ZnO nanorods of 1D mode were grown at a higher temperature. The change of the morphologies of these materials led to improvements of the electrical and optical properties. The ZnO hybrid structure was characterized using various analytical tools. Scanning electron microscopy (SEM) was used to determine the surface morphology of the nanorods, which had grown well on the thin film. The structural characteristics of the polycrystalline ZnO hybrid grown on amorphous glass substrate were investigated by X-ray diffraction (XRD). Hall-effect measurement and a four-point probe were used to characterize the electrical properties. The hybrid structure was shown to be very effective at improving the electrical and the optical properties, decreasing the sheet resistance and the reflectance, and increasing the transmittance via refractive index (RI) engineering. The ZnO hybrid structure grown by MOCVD is very promising for opto-electronic devices as Photoconductive UV Detectors, anti-reflection coatings (ARC), and transparent conductive oxides (TCO).

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제18권1호
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• pp.53-61
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• 1993

홀수 핵종인 $^{75}As$의 핵 구조를 분광학적 방법으로 연구하기 위하여 $^{75}Se$의 전자 포획에 의하여 방출되는 감마선에 대해 단일 감마선 측정과 감마-감마 동시측정 실험을 하였다. 본 실험에서 구한 각 상관관계 계수는 $A_{22}=-0.452{\pm}0.017,\;A_{44}=0$이고 279.5keV 전이 감마선에 대한 혼합비는 ${\delta}=-0.586{\pm}0.017$을 얻었다. 또한 낮은 준위에서의 에너지의 상대 강도를 정확히 측정한 후 이를 이용하여 환산 행렬 요소들을 계산한 후 단일 입자 모형의 관점에서 hindrance factor를 구했다. 그 결과 279.5 keV 감마 전이의 다중극도는 74.44%의 Ml 전이와 25.56%의 E2 전이를 포함한 혼합 전이이며 5/2 준위의 밴드구조를 $f_{5/2}$ proton준위에 바탕을 둔 1/2 [310]으로 결정하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권2호
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• pp.155-166
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• 2007

우주환경의 주 요소인 고에너지 입자를 검출하기 위한 고분해능 전자 및 양성자 검출기를 설계하였다. 전자와 양성자의 flux는 궤도상의 위치나 태양활동에 따라 급격하게 변할 수 있다. 이러한 상황에서 높은 에너지 분해능으로 입자환경을 검출, 연구하기 위한 검출기의 개념설계를 시도하였으며, 이를 실제 우주환경에서 어느 정도의 성능을 가질 수 있는지를 예측하여 보았다. 또한, 높은 입자 플럭스에도 정상적인 측정이 가능할 수 있도록 FPGA를 이용한 병렬 처리 알고리즘을 고안하고 전산모사 기법을 통하여 성능을 평가하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.374-374
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• 2010

본 연구는 Roll-to-Roll Sputtering 장비를 사용하여 제작된 Flexible ITO electrode 필름의 방사선 검출기로의 적용가능성을 알아보기 위해 기존의 Glass ITO electrode의 전기적 특성을 비교 평가하였다. 본 연구는 Flexible ITO electrode와 Glass ITO electrode을 하부전극으로 형성하고, 최근에 X-ray 변환체로 활발히 연구되고 있는 Powder 형태의 반도체물질인 HgI2 와 PbI2를 Binder와 일정한 비율로 혼합하여 3-Rolls-Miller를 사용하여 Powder를 일정한 미세크기로 만들고, 대면적 제작이 용이한 Screen-Printing method을 이용하여 시편을 제작하였다. 제작된 필름은 하부전극의 종류에 따른 X-ray 입사 후의 전기적신호의 차이를 측정하고, HgI2와 PbI2 중 Flexible ITO electrode와 더욱 효율적으로 반응하여 기존의 Glass ITO electrode를 대체할 수 있는 전극을 발견하여 진단용 의료영상의 왜곡 현상을 제거할 수 있는 Flexible 방사선 검출기의 제작의 초석을 제공하는 연구를 목적으로 한다. SEM(Scanning Electron Microscope) 통하여 반도체 물질의 결정구조와 크기를 알아보았고, 하부 전극의 종류에 따른 전기적 신호검출을 위해 제작된 필름의 암전류(Dark current) 와 민감도(Sensitivity)를 측정한 후, SNR (Signal -to- Noise)을 계산하여 평가하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.54.2-54.2
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• 2010

최근까지는 주로 비정질 실리콘이 디스플레이의 채널층으로 상용화 되어왔다. 비정질 실리콘 기반의 박막 트랜지스터는 제작의 경제성 및 균일성을 가지고 있어서 널리 상용화되고 있다. 하지만 비정질 실리콘의 구조적인 문제인 낮은 전자 이동도(< $1\;cm^2/Vs$)로 인하여 디스플레이의 대면적화에 부적합하며, 광학적으로 불투명한 특성을 갖기 때문에 차세대 디스플레이의 응용에 불리한 점이 있다. 이런 문제점의 대안으로 현재 국내외 여러 연구 그룹에서 산화물 기반의 반도체를 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용하려는 연구가 진행중이다. 산화물 기반의 반도체는 밴드갭이 넓어서 광학적으로 투명하고, 상온에서 증착이 가능하며, 비정질 실리콘에 비해 월등히 우수한 이동도를 가짐으로 디스플레이의 대면적화에 유리하다. 특히 Zinc Oxide의 경우, band gap이 3.4eV로써, transparent conductors, varistors, surface acoustic waves, gas sensors, piezoelectric transducers 그리고 UV detectors 등의 많은 응용에 쓰이고 있다. 또한, a-Si TFTs에 비해 ZnO-based TFTs의 경우 우수한 소자 성능과 신뢰성을 나타내며, 대면적 제조시 우수한 균일성 및 낮은 생산비용이 장점이다. 그러나 ZnO-baesd TFTs의 경우 일정한 bias 아래에서 threshold voltage가 이동하는 문제점이 displays의 소자로 적용하는데 매우 중요하고 문제점으로 여겨진다. 특히 gate insulator와 channel layer사이의 interface에서의 defect에 의한 charge trapping이 이러한 문제점들을 야기한다고 보고되어진다. 본 연구에서는 Zinc Oxide 기반의 박막 트랜지스터를 DC magnetron sputtering을 이용하여 상온에서 제작을 하였다. 또한, $Si_3N_4$ 기판 위에 electron cyclotron resonance (ECR) $O_2$ plasma 처리와 plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)를 통하여 $SiO_2$ 를 10nm 증착을 하여 interface의 개선을 시도하였다. 그리고 TFTs 소자의 출력 특성 및 전이 특성을 평가를 하였고, 소자의 field effect mobility의 값이 향상을 하였다. 또한 Temperature, Bias Temperature stability의 조건에서 안정성을 평가를 하였다. 이러한 interface treatment는 안정성의 향상을 시킴으로써 대면적 디스플레의 적용에 비정질 실리콘을 대체할 유력한 물질이라고 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.461-461
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• 2013

Over the last decade, zinc oxide (ZnO) thin films have attracted considerable attention owing to large band gap of 3.37 eV and large exciton binding energy of 60 meV at room temperature [1-3]. Recent interest in ZnO related researches has been switched into the fabrication and characterization of low-dimensional nanostructures, such as nano-wires and nano-dots that can be applicable to manufacture the optoelectronic devices such as ultraviolet lasers, light-emitting-diodes and detectors. Since the optical properties of ZnO nano-structures might be distinct from those of bulk materials or thin films, the low-dimensional phenomena should be examined further. In order to utilize such advanced optoelectronic devices, one of the challenges is how to control the surface state related emissions that are drastically increased with increasing the density of the nano-structures and the surface-to-volume ratio. This paper reports the synthesis and characterization of self-assembled ZnO hexagonal nano-disks grown by radio-frequency magnetron sputtering. X-ray diffraction data and scanning electron microscopy data showed that ZnO hexagonal nano-disks were nucleated on top of the flat surfaces as the film thickness reached to 1.56 ${\mu}m$ and then the number of nano-disks increased with increasing the film thickness. The lateral size of hexagonal nano-disks was ~720 nm and height was ~74 nm. The strong photo luminescence spectra obtained at 10 K was also observed, which was assigned to a surface exciton emission at 3.3628 eV arising from the surface sites of hexagonal nano-disks.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.330-330
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• 2007

Polycrystalline mercuric iodide $HgI_2$) films are being developed as a new detector technology for digital x-ray imaging. The $HgI_2$ is generally vacuum deposited by physical vapor deposition (PVD) process. But the PVD thick deposition has been caused any instability in the biasing due to any defects or cracks. In this work we present a new particle-in-binder (PIB) methodologies used for the $HgI_2$ thick films. These growth techniques can be easily extended to produce much larger film areas. This paper, for the first time, presents results and comparison of polycrystalline $HgI_2$ films derived by various PIB methods. We investigated the structural and morphological properties of the films using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis. The films were characterized with respect to their electrical properties and in response to x-ray photons. Physical and electrical results were also compared between conventional polycrystalline PVD and our detectors. Leakage current as low as $350\;pA/cm^2$ at the bias voltage of ~ 200 V has been observed. And high sensitivity and good linearity in the response to x-rays was obtained in the film derived by PIB sedimentation method. Our future efforts will concentrate on optimization of film growth techniques for uniform large area deposition on image readout arrays.