• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.13 no.2
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• pp.314-321
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• 2013

Photodynamic therapy(PDT) has been recommended as an alternative therapy for various diseases including microbial infection. The aim of the present study is to evaluate the antimicrobial effect of PDT using a photofrin and home made 630 nm Light emitting diode(LED) against Staphylococci. To examine the antimicrobial effect of photofrin-mediated PDT against Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis colony forming units(CFU) quantification, and bacterial viability using flow cytometry were formed. The CFU quantification results of S. aureus and S. epidermidis were 1 cfu/ml and 16 cfu/ml of average, respectively, after PDT application with photofrin of $50{\mu}g/m{\ell}$ and 630 nm LED and energy density of $18J/cm^2$. In addition, S. aureus and S. epidermidis isolates yielded forward-scatter (FSC) and fluorescence intensity (FI) differences on flow cytometry (FCM) after PDT. S. aureus and S. epidermidis cell size(FSC) increased 8.96% and 5.55% respectively, after PDT. Also the numbers of dead cell of S. aureus and S. epidermidis were a 39% and 61% incerased. These results suggest that photofrin-mediated PDT can be an effective alternative treatment for antibacterial therapy.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.358-359
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• 2012

최근 분극 특성이 상이한 무분극 GaN 에피성장에 관한 심도 있는 연구와 함께 전자-전공 캐리어의 주입 및 캐리어의 거동, 방출되는 편광 특성 및 다양한 물리적 특성들에 대해 보고되고 있으며, 광학적 특성 및 물리적 특성의 확보를 위한 많은 연구가 활발히 진행 중이다 [1]. GaN의 ohmic 접촉(ohmic contact)의 형성은 발광 다이오드(light emitting diode), 레이저 다이오드(Laser), 태양전지(solar cell)와 같은 고신뢰도, 고효율 광전자 소자를 제조하기 위해서는 매우 중요하다 [2]. 그러나 이와 함께 병행 되어야 할 무분극 p-GaN 의 ohmic contact에 관한 연구는 많이 이루어지고 있지 않는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 r-plane 사파이어 기판 상에 성장된 p-GaN에서의 ohmic 접촉 형성 연구를 위하여 Ni/Au ohmic 전극의 접촉저항 특성을 연구하였다. 본 실험에서는 성장된 a-plane GaN의 Hole농도가 $3.09{\times}1017cm3$ 인 시편을 사용하였다. E-beam evaporation 장비를 이용하여 Ni/Au를 각각 20 nm 그리고80 nm 증착 하였으며 비접촉저항을 측정하기 위해 Circle-Transfer Length Method (C-TLM) 패턴을 사용하였다. 샘플은 RTA (Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 $300^{\circ}C$에서 $700^{\circ}C$까지 온도를 변화시키며 전기적 특성을 비교하여 그림 1(a) 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 $400^{\circ}C$에서 가장 낮은 비접촉저항 값인 $6.95{\times}10-3{\Omega}cm2$를 얻을 수 있음을 발견하였다. 이 때의 I-V curve 도 그림1(b)에 나타낸 바와 같이 열처리에 의해 크게 향상됨을 알 수 있다. 그러나, $500^{\circ}C$ 이상 온도를 증가시키면 다시 비접촉 저항이 증가하는 것을 관찰하였다. XRD (x-Ray Diffraction) 분석을 통하여 $400^{\circ}C$ 이상열처리 온도가 증가하면 금속 표면에 $NiO_2$가 형성되며, 이에 따라 오믹특성이 저하 된다고 사료된다. 또한 $Ni_3N$의 존재를 확인 하였으며 이는 nonpolar surface의 특성으로 인해 nitrogen out diffusion 현상이 동시에 발생하여 계면에는 dopant로 작용하는 질소 공공을 남기고 표면에 $Ni_3N$을 형성하여 ohmic contact의 특성이 저하되기 때문인 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.2 no.1
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• pp.17-22
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• 1999

Since the use of porous silicon for microsensors and microactuators is in the euly stage of study, only several application devices, such as light-emitting diodes and chemical sensors have so far been demonstrated. In this paper we present an overview of the present status of porous silicon sensors and actuators research with special emphasis on the applications of chemical sensors and optical devices. The capacitive type porous silicon humidity sensors had a nonlinear capacitance-humidity characteristic and a good sensitivity at higher humidity above $40\%RH$. The porous silicon $n^+-p-n^+$ device showed a sharp increase in current when exposed to an ethanol vapor. The $p^+-PSi-n^+$ diode fabricated on porous silicon diaphragm exhibited an optical switching characteristic, opening up its utility as an optical sensor or switch. The photoluminescence (PL) spectrum, taken from porous silicon under 365 nm excitation, had a broad emission, peaked at -610 nm. The electroluminescence(EL) from ITO/PSi/In LED had a broader spectrum with a blue shifted peak at around 535nm than that of the PL.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.25 no.1
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• pp.38-43
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• 2014

An external cavity laser supporting two wavelengths is demonstrated by incorporating polymer waveguide Bragg reflectors and a superluminescent light-emitting diode. An oversized rib waveguide structure and Bragg gratings are designed by using the effective-index and transmission-matrix methods. Bragg gratings with different periods are inscribed on a polymer waveguide through double-exposure laser interferometry. In order to tune the cavity loss affected by the reflectivity of Bragg gratings, a Bragg reflectors with varying length is incorporated. Two-wavelength-mode lasing is achieved for the device consisting of 2-mm long, 537-nm period gratings and 2.2-mm long, 540-nm period gratings; the lasing wavelengths are 1554 nm and 1564 nm, with an output power close to 0 dBm, a 20-dB bandwidth of 0.2 nm, and a side-mode suppression ratio of 45 dB.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.3
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• pp.284-288
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• 2006

$(Ca,Sr)_{2-y}MgSi_2O_7:Eu^{2+}{_y}$ (CMS) phosphor particles were prepared by using a spray pyrolysis process. The luminescent property was optimized by changing the content of Eu and the post-treatment temperature. The luminescence characteristics were also monitored with changing the ratio of Ca to Sr. The pure tetragonal $Ca_2MgSi_2O_7$ or $Sr_2MgSi_2O_7$ particles were obtained when the post-treatment temperature was over $1,000^{\circ}C$. The highest emission intensity of CMS particles were achieved when the concentration (y) of Eu and the treatment temperature were 0.05 and $1,250^{\circ}C$,respectively. The emission wavelength $({\lambda}_{max})$ of ${(Ca_{1-x},Sr_x)}_{1.95}MgSi_2O_7:{Eu^{2+}}_{0.05}$ was gradually shifted from 524 nm to 456 nm with increasing the content of Sr due to the reduction of crystal field strength. The emission intensity and its width of $Sr_2MgSi_2O_7:Eu$ was greatly enhanced by substituting Ca of less than 10 mol％ for Sr without any significant peak shift. The morphology of as-prepared particles was spherical, but changed to irregular-shaped one after the post treatment at the temperature range from 900 at $1,300^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.140-140
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• 2016

유기전계발광소자 (Organic Light Emitting Diode : OLED)는 보조광원이 필요 없고 천연색 표현이 가능하며, 낮은 소비 전력 및 저전압 구동 등의 장점으로 이상적인 디스플레이 구현이 가능하여 차세대 디스플레이로써 많은 이목을 끌고 있으나 제한된 수명과 안정성의 문제점을 안고 있다. 따라서 OLED의 열화 원인을 분석하고 수명을 연장하기 위한 체계적인 방법과 기술 개발이 중요하다. Impedance Spectroscopy는 이온, 반도체, 절연체 등의 벌크 또는 계면 영역의 전하 이동을 조사하는데 사용될 수 있어, OLED에서도 Impedance Spectroscopy를 이용하여 전하수송과 전자주입 메커니즘 등 폭넓은 전기적 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 Impedance Spectroscopy를 이용하여 경과시간에 따른 OLED의 임피던스 특성을 측정하여 열화 메커니즘을 분석하였다. 본 연구에서 OLED는 ITO / 2-TNATA (4,4,4-tris2-naphthylphenyl-aminotriphenylamine) / NPB (N,N'-bis-(1-naphyl)-N, N'-diphenyl-1,1'- biphenyl-4,4'-diamine) / Alq3 (tris(quinolin-8-olato) aluminum) / Liq / Al으로 구성된 녹색 형광 OLED를 제작하였다. OLED의 전계 발광 특성을 측정하기 위한 전원 인가장치로 Keithley 2400을 사용하여 전압과 전류를 인가하였고, 소자에서 발광된 휘도 및 발광 스펙트럼은 Photo Research사의 PR-650 Spectrascan을 사용하여 암실 환경에서 측정하였다. 임피던스 스펙트럼은 컴퓨터 제어 프로그래밍이 가능한 KEYSIGHT사의 E4990A를 사용하여 측정하였다. 임피던스 측정 전압은 0 V부터 2 V 간격으로 8 V까지, 주파수는 20 Hz에서 2 kHz의 범위로 설정하여 측정하였다. I-V-L과 임피던스 특성은 24 시간의 간격을 두고 실온에서 측정하였다. 그림은 경과시간에 따른 녹색 형광 OLED의 인가전압 2 V, 6 V의 Cole-Cole plot을 나타낸 것이다. 문턱전압 미만인 인가전압 2 V에서는 소자를 통하여 전류가 흐르지 않아 큰 반원 형태를 나타내었고, 시간이 경과함에 따라 소자 제작 직후엔 실수 임피던스의 최댓값이 $8982.6{\Omega}$에서 480 시간 경과 후엔 $9840{\Omega}$으로 약간 증가하였다. 문턱전압 이상인 인가전압 6 V에서는 소자 제작 직후 실수 임피던스의 최댓값이 $108.2{\Omega}$으로 작은 반원 형태를 나타내나 시간이 경과함에 따라 방사형으로 증가하는 것을 확인 할 수 있었고, 672 시간 경과 후엔 실수 임피던스의 최댓값이 $9126.9{\Omega}$으로 문턱 전압 미만 일 때와 유사한 결과를 나타내었다. 이러한 임피던스의 증가 현상은 시간이 경과함에 따라 OLED의 열화에 의한 것으로 판단된다.

• Journal of Adhesion and Interface
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• v.17 no.3
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• pp.110-116
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• 2016

A decrease in the retro-reflectivity of glass-bead-covered road paint because of a rainwater film significantly reduces the visibility of drivers at night, and has been considered as a critical cause of traffic accidents. For enhanced visibility, the microencapsulation of hydrophobically modified $SrAl_2O_4:Eu^{2+}$,$Dy^{3+}$ phosphorescent phosphor was carried out via suspension polymerization of methyl methacrylate (MMA). The effects of surface modification agent and radical initiator types, loading amount of phosphorescent phosphor, and microcapsule size on the phosphor content ($W_{TGA}$) in the luminous poly(methyl methacrylate) (PMMA) microcapsules were investigated by thermogravimetric analyses (TGA). It was found that the $W_{TGA}$ value was ranged from 7 wt% to 81 wt%, which suggests suspension polymerization is suitable for the preparation of luminous microcapsules with a wide range of phosphor content. At a lower loading amount of phosphor, the $W_{TGA}$ value obviously increased as the microcapsule size decreased; however, the $W_{TGA}$ values with a higher loading amount of phosphor were less affected by the microcapsule size. The luminous microcapsules with the size range of $425{\sim}710{\mu}m$ were collected and tested as a luminous road lanes. It was found that luminance intensities of the microcapsule-coated plates remained higher than $300mcd/m^2$ for up to 100 s in darkness after 20 min of light emitting diode lamp irradiation. The results suggest that the luminous microcapsules can be a candidate for the replacement of glass beads for enhanced visibility of drivers.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.27 no.11
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• pp.119-125
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• 1990

This paper describes fiber optic voltage sensor using EOM-BSO (Electro-Optic Modulator-Bismuth Silicon Oxcide). Transceiver has an electical/optical converter and an optical/electrical converter which consist of light emitting diode, PIN-PD, and electronic circuits. Multimode fiber cable of $100/140{\mu}m$ core/clad diameter is used for connecting the transceiver to fiber cable and fiber optic voltage sensor. Before our experiments, by applying the Maxwell equations and wave equations, We derive matrix equation on wave propagation in the BSO single crystal. And also we derive optimal equation on intensity modulation arising through an analyzer. According to experi-mental results, fiber optic voltage sensor has maximum $2.5{\%}$ error within the applied AC voltage of 800V. As the applied voltage increases, saturation values of voltage sensor also increase. This phenomenon is caused by optical rotatory power of BSO single crystal. And temperature dependence of sensitivity for fiber optical rotatory power of BSO single crystal. And temperature dependence of sensitivity for fiber optic voltage sensor in the temperature range from$-20^{\circ}C\to\60^{\circ}C$ are measured within ${\pm}0.6{\%}$. And frequency characteristics of the voltage sensor has good frequency characteristics from DC to 100kHz.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.125-125
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• 2010

극성 [0001] 방향으로 성장된 질화물 기반의 LED (light emitting diode) 는 분극현상에 의해 발생하는 강한 내부 전기장의 영향을 받게 된다. 이러한 내부 전기장은 양자우물 내의 전자와 정공의 공간적 분리를 야기하고 quantum confined Stark effect (QCSE)에 의한 발광 파장의 적색 편이가 발생하며 양자효율의 저하를 가져오게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 InGaN/GaN이나 AlGaN/GaN 양자 우물구조를 GaN의 m-plane (1$\bar{1}$00) 이나 a-plane (11$\bar{2}$0) 등 비극성면 위에 성장하려는 시도를 하고 있다. 그러나 비극성 면의 비등방성 (anisotropy) 으로 인하여 결정성이 높은 비극성 GaN을 성장하는 데에는 많은 어려움이 있다. GaN 층의 표면을 평탄화하고 결정성을 향상시키기 위해서 저온 GaN 또는 AlN 버퍼층을 성장하는 2단계 방법이나 고온 버퍼층을 이용하여 성장하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 고온 GaN 버퍼층을 이용하여 기존의 2단계 성장과정을 단순화한 비극성 a-plane GaN을 r-plane 사파이어 기판위에 유기금속 화학증착법 (MOCVD)으로 성장하였다. 사파이어 기판위에 AlN 층을 형성하기 위한 nitridation 과정 후 1030 도에서 두께 45 ~ 800 nm의 고온 GaN 버퍼층을 성장하고 총 박막 두께가 2.7 ~ 3 um 가 되도록 a-plane GaN을 성장하여 표면 양상의 변화와 결정성을 확인하였다. 또한 a-plane GaN 박막 성장 시에 성장 압력을 100 ~ 300 torr 로 조절하며 박막 성장의 변화 양상을 관찰하였다. 고온 GaN 버퍼층 성장 두께가 감소함에 따라 결정성은 증가하였으나 표면의 삼각형 형태의 pit 밀도가 증가함을 확인하였다. 또한 성장 압력이 감소함에 따라 표면 pit은 감소하였으나 결정성도 감소하는 것을 확인하였다. 성장 압력과 버퍼층 성장 두께를 조절하여 표면에 삼각형 형태의 pit이 존재하지 않는 RMS roughness 0.99 nm, 관통전위밀도 $1.78\;{\times}\;10^{10}/cm^2$, XRD 반가폭이 [0001], [1$\bar{1}$00] 방향으로 각 798, 1909 arcsec 인 a-plane GaN을 성장하였다. 이 연구를 통해 고온 GaN 버퍼 성장방법을 이용하여 간소화된 공정으로 LED 소자 제작에 사용할 수 있는 결정성 높은 a-plane GaN을 성장할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.99-99
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• 2013

In this talk, I will present two research works in progress, which are: i) mapping of piezoelectric polarization and associated charge density distribution in the heteroepitaxial InGaN/GaN multi-quantum well (MQW) structure of a light emitting diode (LED) by using inline electron holography and ii) in-situ observation of the polarization switching process of an ferroelectric Pb(Zr1-x,Tix)O3 (PZT) thin film capacitor under an applied electric field in transmission electron microscope (TEM). In the first part, I will show that strain as well as total charge density distributions can be mapped quantitatively across all the functional layers constituting a LED, including n-type GaN, InGaN/GaN MQWs, and p-type GaN with sub-nm spatial resolution (~0.8 nm) by using inline electron holography. The experimentally obtained strain maps were verified by comparison with finite element method simulations and confirmed that not only InGaN QWs (2.5 nm in thickness) but also GaN QBs (10 nm in thickness) in the MQW structure are strained complementary to accommodate the lattice misfit strain. Because of this complementary strain of GaN QBs, the strain gradient and also (piezoelectric) polarization gradient across the MQW changes more steeply than expected, resulting in more polarization charge density at the MQW interfaces than the typically expected value from the spontaneous polarization mismatch alone. By quantitative and comparative analysis of the total charge density map with the polarization charge map, we can clarify what extent of the polarization charges are compensated by the electrons supplied from the n-doped GaN QBs. Comparison with the simulated energy band diagrams with various screening parameters show that only 60% of the net polarization charges are compensated by the electrons from the GaN QBs, which results in the internal field of ~2.0 MV cm-1 across each pair of GaN/InGaN of the MQW structure. In the second part of my talk, I will present in-situ observations of the polarization switching process of a planar Ni/PZT/SrRuO3 capacitor using TEM. We observed the preferential, but asymmetric, nucleation and forward growth of switched c-domains at the PZT/electrode interfaces arising from the built-in electric field beneath each interface. The subsequent sideways growth was inhibited by the depolarization field due to the imperfect charge compensation at the counter electrode and preexisting a-domain walls, leading to asymmetric switching. It was found that the preexisting a-domains split into fine a- and c-domains constituting a $90^{\circ}$ stripe domain pattern during the $180^{\circ}$ polarization switching process, revealing that these domains also actively participated in the out-of-plane polarization switching. The real-time observations uncovered the origin of the switching asymmetry and further clarified the importance of charged domain walls and the interfaces with electrodes in the ferroelectric switching processes.