정상 성인에서 상지로 부터 H-반사가 유발될수 있는지를 알아보고, 또 상지에서의 H-반사 검사가 경수 신경근병증의 진단에 유용한지를 알고자 본 연구를 실시하였다. 정상 성인 31명을 대상으로 좌우 62개의 요측수근굴근, 요측수근신근, 상완요골근, 소지외전근의 H-반사를 검사하여 잠복기와 interlatency time을 구하였고 경수 신경근병변을 가진 환자 12명을 대상으로 H-반사를 검사하였다. 정상군에서 요측수근신근의 H-반사의 잠복기의 평균은 $15.99{\pm}1.25$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.68{\pm}0.71$ msec이었으며 interlatency time은 평균치가 $13.93{\pm}1.32$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.73{\pm}0.62$ msec 이었다 요측수근굴근의 H-반사의 잠복기의 평균은 $16.16{\pm}1.65$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.47{\pm}0.48$ msec이었고 interlatency time의 평균치는 $13.91{\pm}0.99$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.49{\pm}0.47$ msec 이었다. 상완요골근의 경우는 H-반사의 잠복기의 평균치가 $16.47{\pm}1.59$ msec, 양측 차이의 평균치가 $0.63{\pm}0.43$ msec 이었고 interlatency time의 평균치는 $14.68{\pm}1.61$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.79{\pm}0.71$ msec 이었다. 소지외전근에서의 H-반사의 잠복기의 평균치는 $24.46{\pm}1.42$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.59{\pm}0.42$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.59{\pm}0.42$ msec이고 interlatency time의 평균치는 $22.31{\pm}1.24$ msec, 양측 차이의 평균치는 $0.19{\pm}0.44$ msec를 보였다. 정상군에서는 팔 길이와 키가 커짐에 따라서 H-반사의 잠복기가 길어지는 양상을 보였다. 경수 신경근병변을 가진 12명중 11명에서 H-반사 검사상 이상 소견을 보였으며 제 6,7 경수 신경근 병변을 보인 5명중 4명에서 요측수근굴근의 H-반사의 이상 소견을 보였고, 제 7 경수 신경근병변을 보인 4명 모두에서 요측수근굴근과 요측수근신근에서의 이상 소견을 보였다. 제 5 신경근병변을 보인 환자 1명에서 상완요골근에서의 이상 소견을 보였다. 본 연구를 통하여 정상 성인에서 상지로부터 H-반사가 측정할 수 있으며, H-반사의 잠복기는 팔 길이와 키에 연관이 있음을 알았다. 또 경수 신경병증의 진단에 H 반사가 적용될 수 있음을 확인 하였다.
본 논문에서는 반사판을 갖는 새로운 모노폴 안테나를 제안 하였다. 제안한 안테나는 TRF-45 기판으로 제작하였으며, 제작한 안테나와 결합한 반사판도 FR-4 기판으로 제작하였다. 안테나 후면에 위치한 반사판으로 인해 후면에 반사되는 전류가 억제되는 것을 확인하였다. 제안한 모노폴 안테나의 대역폭은 2.65 GHz이며, 반사판이 없는 모노폴 안테나의 대역폭은 2.88 GHz이다. 또한, 반사판이 없는 안테나는 E-평면에서 양방향 방사 패턴이 관찰되었으며, H-평면에서는 무지향성의 방사패턴이 관찰되었다. 그러나 반사판을 갖는 안테나의 경우 후방 방사를 억제하며, E-평면과 H-평면에서 지향성 방사를 제공한다.
본 논문에서는 저가 고효율 태양전지를 제작하기 위하여 p형 다결정 실리콘 기판을 사용하여 수산화 칼륨(KOH)이 포함된 용액에 Saw damage 과정 후 불산이 함유된 용액에 전기화학적 양극산화 과정으로 실리콘 웨이퍼 표면에 요철을 형성하여 다공성 실리콘을 형성 하였다. 본 논문은 전기화학적 에칭방법으로 기존의 진공장비로 제작된 반사방지막의 반사율만큼 감소된 다공성 실리콘 반사방지막을 형성하였다. 전자빔 증착기(e-beam evaporator)로 단층으로 형성된 $TiO_2$의 반사방지막은 400-1000 nm의 파장 범위에서 4.1 %의 평균 반사율을 가졌으며, 양극산화과정으로 형성된 다공성 실리콘은 400-1000 nm의 파장의 범위에서 4.4 %의 평균 반사율을 가졌다. 본 연구는 태양전지의 반사방지막 형성을 기존의 제작 방법보다 간단하고 저렴한 방법으로 접근하여 태양전지의 변환효율을 상승하는데 목적을 두었다.
본 연구에서는 태양전지 표면에 입사된 광자의 반사손실을 최소화하기 위한 방법으로써 기판 표면에 다공성 실리콘층을 이용한 반사방지막 (Anti-Reflection Coating, ARC)을 형성하는 실험을 하였다. 다공성 실리콘(Porous silicon, PSi)은 실온에서 일정 비율로 만든 전해질 용액($HF-C_2H_5OH-H_2O$)을 사용하여 실리콘 표면을 양극산화처리 함으로써 단순 공정만으로 실리콘 기판의 반사율을 높일 수 있다. 또한 새로운 레이어(layer)없이 기존 기판을 식각시켜 만들기 때문에 박막형 태양전지를 제작시 적용이 용이하다. 저비용, 단순공정의 이점을 살려 전류밀도에 따른 PSi의 반사방지막으로써의 특성을 비교 분석하였다.
본 연구에서는 태양전지 표면에 입사된 빛의 반사율을 최소화하기 위해서 단결정 실리콘 기판 표면에 다공성 실리콘층을 적용하여 반사방지막(Anti-Reflection Coating, ARC)을 형성하는 실험을 하였다. 다공성 실리콘(Porous silicon, PSi)은 실온에서, 기판 성질에 따라 일정 비율로 만든 전해질 용액($HF-C_2H_5OH-H_2O$)을 사용하여 실리콘 표면에 양극산화처리 함으로써 단순 공정만으로 실리콘 기판의 반사율을 낮출 수 있다. 본 연구는 일정한 면저항을 가지는 단결정 실리콘 기판에 다공성 실리콘층을 여러 조건으로 형성하여 반사방지막으로써의 특성을 비교 분석하였다.
색분리 필터는 하나의 파장영역에서는 고반사, 다른 파장영역에서는 고투과를 제공하는 광학소자이다. 레이저를 이용한 디스플레이장치의 광학계를 구성하기 위해서는 정확한 색상의 분리가 요구되며, 광학계 효율 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 Kr-Ar laser(혼합 gas)빔을 R.G.B 삼색으로 분리하여 화상을 구현하기 위한 미러와 필터를 아래와 같은 특성을 만족하도록 설계 및 제작하였고, 그 특성은 45.deg./S-편광된 빔을 입사시켜서 1) R(반사율)>99% 450~493 nm, T(투과율)>90% 509~685 nm 2) R(반사율)>99% 509~685 nm, T(투과율)>90% 450~493 nm 3) R(반사율)>99% 509-585 nm, T(투과율)>90% 600~683 nm를 각각 만족하는 소자로 색분리를 실현하여 레이저 프로젝션 시스템을 구성하는데 사용하였다.
산업화 이후, 석탄 석유를 중심으로 한 화석연료가 이산화탄소를대량으로 배출하며 지구 온난화를 야기함에 따라, 석유를 대체할 새로운 에너지원에 대한 관심이 높아지고 있다. 많은 대체에너지 가운데, 청정하고 무한 재생 가능한대체에너지를 이야기할 때, 가장 큰 기대를 받고 있는 것은 태양에너지이며, 이에 보조를 맞춰 태양광 발전에 대한 연구개발이 국내외적으로 활발히 진행되고 있는 실정이다. 태양 전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꿔주는 소자로, 셀의효율을 높이기 위해서는 최대한 많은 빛을 흡수시킬 수 있는 것이 중요하다. 빛의 반사를 줄이는 방법에는 Texturing 과 Antireflecting coating 이있다. Antireflecting coating은 반도체와 공기의 중간 굴절율을 갖는 박막을 증착하여 측면 반사를 감소시킴으로서 빛의 손실을 감소시키는 역활을 한다. 반사 방지막으로 쓰이는 SiNx는 SiOx의 대체 물질로 굴절률이 약 1.5로서 Si에 쉽게 형성시킬 수 있고, texturing된 Si 표면에 적합하며 반사율을 10 %에서 2 %로 줄일 수 있다. 나아가 고성능의 반사방지막은 박막의 균일도확보 및 passivation 공정이 필수적이라 판단된다. 따라서 본 연구에서는 PECVD 방법으로 SiH4와 NH3 gas 의 비율을 변화시켜 증착한 SiNx 박막의 결정학적 특성을 X-ray Diffraction 분석과 TEM (TransmissionElectron Microsopy) 을 통해 관찰하였으며, XPS (X-rayphotoelectron spectroscopy) 를 통해 화학적결합을 확인하였고, 이를 FT-IR (Fourier Transform-Infrared spectroscopy)를 통해 관찰한 결과와 연관시켜분석하였다. 굴절율의 경우 Ellipsometry를 이용하여측정하였으며 위의 측정을 통하여 SiNx박막의 반사 방지막으로써의 가능성을 확인하였다.
산업화 이후, 석탄 석유를 중심으로 한 화석연료가 이산화탄소를 대량으로 배출하며 지구 온난화를 야기함에 따라, 기존의 화석연료를 대체할 청정하고 무한 재생 가능한 대체에너지로 가장 큰 기대를 받고 있는 것은 태양에너지이며, 이에 보조를 맞춰 태양광발전에 대한 연구개발이 국내외적으로 활발히 진행되고 있는 실정이다. 태양 전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꿔주는 소자로, 셀의 효율을 높이기 위해서는 최대한 많은 빛을 흡수시킬 수 있는 것이 중요하다. 빛의 반사를 줄이는 방법에는 texturing과 antireflecting coating이 있다. Antireflecting coating은 반도체와 공기의 중간 굴절율을 갖는 박막을 증착하여 측면 반사를 감소시킴으로서 빛의 손실을 감소시키는 역할을 한다. 과거에 반사방지막으로 가장 많이 사용되었던 물질은 SiO로써 굴절률은 1.8~1.9로서 최소의 반사율은 1% 미만이지만, 가시광선영역에서의 흡수에 의한 손실이 생기므로, SiNx가 대체 물질로 제안되었다. SiNx의 경우 굴절률이 약 1.5로서 Si에 쉽게 형성시킬 수 있고, texturing된 Si 표면에 적합하며 반사율을 10%에서 2%로 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 high power, high frequency PECVD 방법으로 $SiH_4$와 $NH_3$ gas의 비율, $N_2$ carrier gas 등 공정 변수를 변화시켜 증착한 SiNx 박막의 결정학적 특성을 X-ray diffraction 분석과 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 화학적 결합을 확인하였고, 이를 FT-IR (Fourier Transform-Infrared spectroscopy)를 통해 관찰한 결과와 연관시켜 분석하였다. 굴절율의 경우 ellipsometer를 이용하여 측정하였으며 위의 측정을 통하여 SiNx박막의 반사 방지막으로써의 가능성을 확인 하였다.
국내 유일의 연구용 원자로인 하나로에 중성자 반사율 측정장치를 개발 설치하였다. 하나로 중성자 반사율 측정장치는 수직형 시료 배치를 가지며 입사 중성자 빔의 파장은 $2.459\;\AA$이다. 원자로 출력 24 MW에서 금줄방사화법을 이용하여 측정한 단색기 및 시료위치에서의 중성자속은 각각 $4.5\times10^9\;n/cm^2/sec,\;6.64\times10^6\;n/cm^2/sec4이었다. 또한 하나로 중성자 반사율 측정장치를 이용하여 d-PS, $SiO_2$등의 일부 기준 박막 시료에 대하여 반사율을 측정하고 구조 분석을 수행하였다. 장치 성능 평가 결과 장치 최소 반사율은 $\sim10^{-6}$, 측정 가능한 Q 영역은 $0.003\sim0.3\;\AA^{-1}$이었다.
태양전지에서 SiNX층은 반사방지막 역할과 태양전지 소자 보호 역할 2가지를 동시에 하고 있다. 태양전지에서 반사방지막은 굴절률 1.97, 두께 76 nm가 이론적으로 최적의 상태이다. PECVD장비를 이용하여 SiNx 층을 증착하였다. SiNX층 증착 시에 RF 파워와 혼합 가스를 변화한 후 굴절률을 측정하였다. RF 파워는 100~400 W로 변화시켰고 혼합가스 변화는 SiH4가스와 N2, H2, N2+H2 가스 각각을 같이 넣어 주면서 증착하였다. SiNX 가스 자체에 N2가 80%섞여 있는 가스를 사용하기 때문에 SiH4 가스자체 만으로도 SiNx층을 형성 할 수 있다. RF파워 300 W, SiH4 50 sccm, 기판 온도 $300^{\circ}C$, 공정시간 63초에서 굴절률 1.965, 두께 76 nm를 갖는 SiNx층을 형성 할 수 있었고 개방전압: 0.616 V, 전류밀도: 37.78 mA/$cm^2$, 충실도:76.59%, 효율: 17.82%로 가장 높은 효율을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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