ZnO는 직접 천이형 반도체로써, 상온에서 3.4eV에 해당하는 띠틈을 가지고 있다. 뿐만 아니라 60meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 가지고 있어 단파장 광전 소자 영역의 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode)에 널리 사용되고 있다. 하지만 일반적으로 격자틈새 Zn(Zni2+)이온이나 O 빈자리(V02+)이온과 같은 자연적인 도너 이온이 존재하여 n-형 전도성을 나타낸다. 그러므로 ZnO계 LED와 LD의 개발에 있어서 가장 중요한 연구 과제는 재현성 있고 안정된 고농도의 p-형 ZnO박막을 성장시키는 것이다. 하지만, 자기보상효과나 얕은 억셉터 준위, 억셉터의 낮은 용해도로 인하여 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 고품질의 p-형 ZnO박막을 제작하기 위해 AlN를 도핑시킨 ZnO박막을 RF 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 Ar과 O2분위기에서 성장시켰다. ZnO와 AlN타겟을 동시에 사용하였으며, ZnO타겟에 걸어준 RF 파워는 80W, AlN타겟에 걸어준 RF 파워는 5~20W로 변화시켰다. 박막의 전기적, 광학적 특성은 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS (Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy), XRD (X-ray Diffraction), SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), AES (Auger Electron Spectroscopy), Hall measurement를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, AlN를 도핑시킨 ZnO박막의 Zn2p3/2와 O1s피크는 undoped ZnO박막의 피크보다 낮은 결합에너지에서 측정되었다. 모든 박막이 결정화 되었으며, (002)방향으로 우선적으로 성장된 것을 확인할 수 있었다. 홀 측정 결과, 기판을 $200^{\circ}C$로 가열하면서 성장시킨 박막이 p-형을 나타내었으며, 비저항(Resistivity)이 $5.51{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}m$, 캐리어 농도(Carrier Concentration)가 $1.96{\times}1018cm^{-3}$, 이동도(Mobility)가 $481cm^2$/Vs이었다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성분석 결과, 가시광선영역에서 투과율이 90%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.
Eu$^{2+}$를 활성제로 Sr$_3$MgSi$_2$$O_{8}$ 청색 형광체를 합성하고, Sr$_3$MgSi$_2$$O_{8}$:Eu 청색 형광체를 InGaN의 UV chip에 도포하여 청색 LED Lamp를 제조하였다. 제조된 청색 LED Lamp는 405nm와 460nm에서 두 개의 파장을 나타내고 있다. 405nm의 파장은 InGaN의 활성영역으로부터의 radiative recombination 때문에 나타나는 피크이다. 여기에서 나오는 405nm의 발광은 본 Sr$_3$MgSi$_2$$O_{8}$:Eu 청색 형광체의 여기원으로 사용된다 460nm에서의 발광 밴드는 Sr$_3$MgSi$_2$$O_{8}$ 모체내에서 Eu$^{2+}$ 이온의 radiative recombination에 의한 것이다. 발광효율이 좋은 Sr$_3$MgSi$_2$$O_{8}$:Eu 청색 형광체를 이용하여 UV 청색 LED Lmp를 제조한 결과, 에폭시와 청색 형광체의 무게 비율이 1$.$0.202에서 가장 좋은 광도값을 얻을 수 있었다. 이때 색좌표는 CIE x=0.1417, CIE y=0.0683이었다.
본 연구에서는 LED 리드프레임 상에 Sn-3.5wt%Ag를 무전해도금하여 표면 거칠기와 반사율을 측정하였다. Sn-3.5wt%Ag를 도금하기에 앞서 Sn-3.5wt%Ag 도금층의 반사율을 향상시키기 위하여 Cu 전해도금을 실시하였다. 도금 후 도금액의 교반속도와 온도가 도금층의 표면 거칠기와 반사율에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 각각의 도금인자에 대해서 표면 거칠기와 반사율을 측정하고자 하였다. 교반속도가 100~300 rpm으로 증가함에 따라 표면 거칠기는 0.513 ${\mu}m$에서 0.266 ${\mu}m$으로 감소하였으며, 반사율은 1.67 GAM에서 1.86 GAM으로 증가하였다. 또한 온도가 $25{\sim}45^{\circ}C$로 증가함에 따라 표면 거칠기는 0.507 ${\mu}m$에서 0.350 ${\mu}m$으로 감소하였으며, 반사율은 1.68 GAM에서 1.84 GAM으로 증가하였다.
Lee, Hae;Kim, Yong-Gun;Um, Heung-Sik;Chang, Beom-Seok;Lee, Si Young;Lee, Jae-Kwan
Journal of Periodontal and Implant Science
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제48권3호
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pp.164-173
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2018
Purpose: The aim of this study was to evaluate the antimicrobial effect of a newly devised toothbrush with light-emitting diodes (LEDs) on Porphyromonas gingivalis attached to sandblasted and acid-etched titanium surfaces. Methods: The study included a control group, a commercial photodynamic therapy (PDT) group, and 3 test groups (B, BL, and BLE). The disks in the PDT group were placed in methylene blue and then irradiated with a diode laser. The B disks were only brushed, the BL disks were brushed with an LED toothbrush, and the BLE disks were placed into erythrosine and then brushed with an LED toothbrush. After the different treatments, bacteria were detached from the disks and spread on selective agar. The number of viable bacteria and percentage of bacterial reduction were determined from colony counts. Scanning electron microscopy was performed to visualize bacterial alterations. Results: The number of viable bacteria in the BLE group was significantly lower than that in the other groups (P<0.05). Scanning electron microscopy showed that bacterial cell walls were intact in the control and B groups, but changed after commercial PDT and LED exposure. Conclusions: The findings suggest that an LED toothbrush with erythrosine treatment was more effective than a commercial PDT kit in reducing the number of P. gingivalis cells attached to surface-modified titanium in vitro.
본 논문에서는 LED 백라이트를 위한 고속 스위칭 전류-펄스 드라이버(Current-Pulse Driver)를 제안하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버는 드레인 정규화 전류미러(Regulated Drain Current Mirror : RD-CM)[1]와 고전압 NMOS 트랜지스터(High-Voltage NMOS Transistor : HV-NMOS)로 구성되었다. 동적 gain-boosting 앰프(Dynamic Gain-Boosting Amplifier : DGB-AMP)를 사용하여 전류-펄스 스위칭 응답속도를 향상시켰다. 출력 전류-펄스 스위치가 꺼졌을 때, RD-CM의 HV-NMOS 게이트 커패시턴스에 충전된 전하가 방전되지 않기 때문에 스위치가 다시 켜졌을 때, HV-NMOS 게이트 커패시턴스를 다시 충전할 필요가 없다. 제안한 전류-펄스 드라이버에서는 게이트 커패시턴스의 반복적인 충 방전 시간을 제거함으로써 전류-펄스 스위칭 동작을 고속으로 하도록 하였다. 검증을 위하여 SV/40V 0.5um BCD 공정으로 칩을 제작하였다. 제안한 전류-펄스 드라이버의 스위칭 지연시간을 기존 드라이버에서의 700ns에서 360ns로 줄일 수 있었다.
습식제련 기술을 통한 Ga의 재활용을 위해 고결정성 GaN으로 구성되어 있는 LED 공정스크랩의 침출 거동을 연구하였다. 고결정성 GaN은 산성 및 염기성 조건에서 매우 안정하여 침출이 어려운 물질로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 볼밀링을 통해 원료와 $Na_2CO_3$를 1:1 비율로 섞은 후 관상로를 이용해 $1000-1200^{\circ}C$에서 열처리 하여 산화물로의 상변화를 유도하였다. 열처리 결과로써, $1100^{\circ}C$에서 GaN은 약 73 wt%의 Ga을 포함하는 산화물로 상변화 되었다. 이러한 열처리 샘플은 $100^{\circ}C$ 4 M HCl에서 96%의 높은 침출률을 나타냈다.
We have synthesized a $Eu^{2+}-activated\;Sr_3MgSi_2O_8$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4$ yellow phosphor and prepared white LEDs by combining these phosphors with a InGaN UV LED chip. Three distinct emission bands from the InGaN-based LED and the two phosphors are clearly observed at 405 nm, 460 nm and at around 560 nm, respectively. The 405 nm emission band is due to a radiative recombination from a InGaN active layer. This blue emission was used as an optical transition of the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ yellow phosphor. The 460 nm and 560 nm emission band is ascribed to a radiative recombination of $Eu^{2+}$ impurity ions in the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ and $(Sr,Ba)_2SiO_4$ host matrix. As a consequence of a preparation of UV White LED lamp using the $Sr_3MgSi_2O_8:Eu$ blue phosphor and $(Sr,Ba)_2SiO_4:Eu$ yellow phosphor, the highest luminescence efficiency was obtained at the ration of epoxy/two phosphor (1/0.2361). At this time, the CIE chromaticity was CIE x = 0.3140, CIE y = 0.3201 and CCT (6500 K).
고출력 LED 소자의 활용이 많아지면서, 온도상승 문제를 극복하고 신뢰성을 향상해야 하는 요구가 높아짐에 따라 광원 패키지의 방열이 매우 중요해졌다. 패키지에 칩을 접합하는 열전달 물질(TIM, Thermal Interface Material)은 열전도도가 높은 물질과 폴리머를 혼합하여 재료 자체의 열전달 특성을 향상시키는 방안이 사용되어 왔으나, 실제 패키지의 열 특성은 칩 부착계면의 높은 열저항으로 인해 기대에 미치지 못하고 있다. 본 연구는 diamond 분말과 epoxy의 혼합으로 열 특성을 개선함에 있어서, 과산화수소를 적용하면서도 기포를 효율적으로 제거하여, 각 계면의 친화성을 높이고 전체 점도를 낮추어 diamond 분말의 분산을 촉진하고, 결과적으로 대부분의 경우에 전체 열 저항을 약 30% 이상 개선하였다.
도서관 등에서의 책의 위생적 유통과 관리를 위한 방안을 찾기 위하여 보관되는 책 및 관련된 환경 오염원에서의 미생물 오염도를 측정하였고, 미생물 부하를 저감시키는 방안에 대하여 연구하였다. 일반적으로 책 내부 표면의 오염도는 매우 낮으며 부주의한 취급으로 침 등과 같은 액체에 의해서 오염되는 경우에 미생물 부하가 증가될 수 있었다. 그리고 책 내부 표면에 비해서 먼지가 축적되기 쉬운 옆끝면에서 미생물 오염부하가 높았다. 책에서의 미생물적 오염의 다양성을 고려할 때, 책의 청결도 유지를 위한 조작으로서는, 미생물 부하가 많은 먼지 등의 건조 분체 오염은 공기와류 장치를 사용하고, 습윤상태의 오염은 280 nm UV LED를 사용하는 것이 적절한 것으로 나타났다. UV LED에 의한 미생물 사멸에서는 2 cm 정도의 가까운 거리에서 약 5분 정도 이상의 조사가 효과적이었고, 공기 와류에 의한 건조 분체 오염부하을 저감시키는 조건으로는 풍속 5.5 m/s에서 30초~1분의 처리가 적절하였다.
The possibility of an improvement in heat dissipation performance of aluminum alloy heat sink for shipboard LED luminaries through plasma electrolytic oxidation (PEO) was investigated. Four different PEO coatings were produced on aluminum alloy 5052 in silicate based alkaline solution by varying current density ($50{\sim}200mA/cm^2$). On voltage-time response curves, three stages were clearly distinguished at all current densities, namely an initial linear increase, slowdown of increase rate, and steady state(constant voltage). It was found that the increase in current density caused the breakdown voltage to increase. Two different surface morphologies - coralline porous structure and pancake structure - were confirmed by SEM examination. The coralline porous structure was predominant in the coatings produced at lower current densities (50 and $100mA/cm^2$) while under high current densities(150 and $200mA/cm^2$) the pancake structure became dominant. The coating thickness was measured and found to be in a range between about $13{\mu}m$ and $44{\mu}m$, showing increasing thickness with increasing current density. As a result, $100mA/cm^2$ was proposed as an effective process parameter to improve the heat dissipation performance of aluminum alloy heat sink, which could lower the LED operating temperature by about 30%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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