• 제목/요약/키워드: Optical materials

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Sol-gel deposited TiInO thin-films transistor with Ti effect

  • Kim, Jung-Hye;Son, Dae-Ho;Kim, Dae-Hwan;Kang, Jin-Kyu;Ha, Ki-Ryong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.200-200
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    • 2010
  • In recent times, metal oxide semiconductors thin films transistor (TFT), such as zinc and indium based oxide TFTs, have attracted considerable attention because of their several advantageous electrical and optical properties. There are many deposition methods for fabrication of ZnO-based materials such as chemical vapor deposition, RF/DC sputtering and pulsed laser deposition. However, these vacuum process require expensive equipment and result in high manufacturing costs. Also, the methods is difficult to fabricate various multicomponent oxide semiconductor. Recently, several groups report solution processed metal oxide TFTs for low cost and non vacuum process. In this study, we have newly developed solution-processed TFTs based on Ti-related multi-component transparent oxide, i. e., InTiO as the active layer. We propose new multicomponent oxide, Titanium indium oxide(TiInO), to fabricate the high performance TFT through the sol-gel method. We investigated the influence of relative compositions of Ti on the electrical properties. Indium nitrate hydrate [$In(NO^3).xH_2O$] and Titanium isobutoxide [$C_{16}H_{36}O_4Ti$] were dissolved in acetylacetone. Then monoethanolamine (MEA) and acetic acid ($CH_3COOH$) were added to the solution. The molar concentration of indium was kept as 0.1 mol concentration and the amount of Ti was varied according to weighting percent (0, 5, 10%). The complex solutions become clear and homogeneous after stirring for 24 hours. Heavily boron (p+) doped Si wafer with 100nm thermally grown $SiO_2$ serve as the gate and gate dielectric of the TFT, respectively. TiInO thin films were deposited using the sol-gel solution by the spin-coating method. After coating, the films annealed in a tube furnace at $500^{\circ}C$ for 1hour under oxygen ambient. The 5% Ti-doped InO TFT had a field-effect mobility $1.15cm^2/V{\cdot}S$, a threshold voltage of 4.73 V, an on/off current ratio grater than $10^7$, and a subthreshold slop of 0.49 V/dec. The 10% Ti-doped InO TFT had a field-effect mobility $1.03\;cm^2/V{\cdot}S$, a threshold voltage of 1.87 V, an on/off current ration grater than $10^7$, and a subthreshold slop of 0.67 V/dec.

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Cu2ZnSn(S,Se)4 Thin Film Solar Cells Fabricated by Sulfurization of Stacked Precursors Prepared Using Sputtering Process

  • Gang, Myeng Gil;Shin, Seung Wook;Lee, Jeong Yong;Kim, Jin Hyeok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.97-97
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    • 2013
  • Recently, Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTSS), which is one of the In- and Ga- free absorber materials, has been attracted considerable attention as a new candidate for use as an absorber material in thin film solar cells. The CZTSS-based absorber material has outstanding characteristics such as band gap energy of 1.0 eV to 1.5 eV, high absorption coefficient on the order of 104 cm-1, and high theoretical conversion efficiency of 32.2% in thin film solar cells. Despite these promising characteristics, research into CZTSS based thin film solar cells is still incomprehensive and related reports are quite few compared to those for CIGS thin film solar cells, which show high efficiency of over 20%. I will briefly overview the recent technological development of CZTSS thin film solar cells and then introduce our research results mainly related to sputter based process. CZTSS thin film solar cells are prepared by sulfurization of stacked both metallic and sulfide precursors. Sulfurization process was performed in both furnace annealing system and rapid thermal processing system using S powder as well as 5% diluted H2S gas source at various annealing temperatures ranging from $520^{\circ}C$ to $580^{\circ}C$. Structural, optical, microstructural, and electrical properties of absorber layers were characterized using XRD, SEM, TEM, UV-Vis spectroscopy, Hall-measurement, TRPL, etc. The effects of processing parameters, such as composition ratio, sulfurization pressure, and sulfurization temperature on the properties of CZTSS absorber layers will be discussed in detail. CZTSS thin film solar cell fabricated using metallic precursors shows maximum cell efficiency of 6.9% with Jsc of 25.2 mA/cm2, Voc of 469 mV, and fill factor of 59.1% and CZTS thin film solar cell using sulfide precursors shows that of 4.5% with Jsc of 19.8 mA/cm2, Voc of 492 mV, and fill factor of 46.2%. In addition, other research activities in our lab related to the formation of CZTS absorber layers using solution based processes such as electro-deposition, chemical solution deposition, nano-particle formation will be introduced briefly.

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4성분계 Cu-Fe-Sn-S의 상관관계에 대한 새로운 데이터 (New data on Phase Relations in the System Cu-Fe-Sn-S)

  • 장영남
    • 한국광물학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.43-50
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    • 1991
  • 四成分系 Cu-Fe-Sn-S 시스템의 相關係에 대한 합성실험에서 두 개의 固溶體 타입의 合成相$(Fe, Cu, Sn)_{1+x}S$$Cu_{2-y}Fe_{1+y}SnS_4$가 발견되었으며 이들은 成分四面體 내에서 CuS-FeS-SnS로 표시될 수 있는 reference面의 주위에서 안정한 것으로 밝혀졌다. 煎者는 섬아연석 結晶構造를 갖고 있는 단순황화물 고용체로서 온도함수인 금속과 유황의 비율(9.7-1.0/1.0)에 따라 광범위한 화학적 안정영역을 차지하고 있다. 또산 섬아연석 超格子중에 하나인 테트라헤드라이트 結晶構造를 갖고 있는 후자는 $Cu_2FeSnS_4$-FeS conode를 따라 렌즈型의 안정범위를 갖으나 subsolidus 범위(350${\circ}C$까지) 내에서 相轉移 현상이 없고 835-862${\circ}C$에서 不調和熔融을 한다. 위 두 개의 고용체는 온도변화에 따라 相互溶解度 그리고 관련된 각각의 합성상이 화학조성이 변화하는 소위 Incorporation-type Solid Solution이다. 특히 後者의 경우 섬아연석 subcell을 기본골격으로 하는 超格子의 특징적인 양상을 X-ray 연구에서 찾을 수 있으며 이 패턴을 초격자의 안전성이 높다는 것을 암시해 주고 물리, 화학적 특성이 stoichiometric phase $Cu_2FeSnS_4$와 相異하다.

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국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석 (Conservation and Analysis of Wall Painting Fragments of Goguryeo Possessed by National Museum of Korea)

  • 조연태
    • 박물관보존과학
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    • 제14권
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    • pp.37-60
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    • 2013
  • 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화는 국립중앙박물관 도록에 소개된 벽화 모사도와 일제 강점기에 촬영한 유리건판 사진으로만 제공되어 왔다. 그러나 이번에 수행한 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과학적 처리와 분석을 통해 전모를 파악할 수 있게 되었다. 보존과학적 처리는 벽화 편의 바탕층의 구조와 성분, 균열 등의 손상 파악과 퇴색된 채색 부분에 광학현미경과 적외선 조사를 했으며, 취약한 벽체와 박락된 채색층 강화에 중점을 두고 수행하였다. 더불어 적외선 조사한 결과를 국립중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 조사했으며, 일부 벽화 편에서 감신총, 개마총, 고산리1호분, 운봉리고분으로 확인되었다. 고구려 벽화 편에 채색된 안료의 성분 원소와 벽체층의 광물구조를 분석하였다. 분석결과, 모든 측정 위치에서 방해석[calcite, CaCO3]이 확인되었다. 이는 벽화의 바탕재료로 보이며, 석회층 위에 안료를 채색한 것으로 판단된다. 안료 색상 중 갈색을 포함한 황색은 산화철[hematite, Fe2O3]로 검출되었고 일부 편에서는 백연석[cerussite, PbCO3]과 산화납[lead oxide, PbO]이 확인되었다. 이는 연백[lead white, 2PbCO3·Pb(OH)2]의 산화물로 추정된다. 또한 적색에서는 주사[cinnabar, HgS], 흰색에서는 방해석[calcite, CaCO3]과 백연석[cerussite, PbCO3]이 확인되었다.

316 스테인레스강의 열충격 특성 (Thermal Shock Properties of 316 Stainless Steel)

  • 이상필;김영만;민병현;김창호;손인수;이진경
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.22-27
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    • 2013
  • The present work dealt with the high temperature thermal shock properties of 316 stainless steels, in conjunction with a detailed analysis of their microstructures. In particular, the effects of the thermal shock temperature difference and thermal shock cycle number on the properties of 316 stainless steels were investigated. A thermal shock test for 316 stainless steel was carried out at thermal shock temperature differences from $300^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$. The cyclic thermal shock test for the 316 stainless steel was performed at a thermal shock temperature difference of $700^{\circ}C$ up to 100 cycles. The characterization of 316 stainless steels was evaluated using an optical microscope and a three-point bending test. Both the microstructure and flexural strength of 316 stainless steels were affected by the high-temperature thermal shock. The flexural strength of 316 stainless steels gradually increased with an increase in the thermal shock temperature difference, accompanied by a growth in the grain size of the microstructure. However, a thermal shock temperature difference of $800^{\circ}C$ produced a decrease in the flexural strength of the 316 stainless steel because of damage to the material surface. The properties of 316 stainless steels greatly depended on the thermal shock cycle number. In other words, the flexural strength of 316 stainless steels decreased with an increase in the thermal shock cycle number, accompanied by a linear growth in the grain size of the microstructure. In particular, the 316 stainless steel had a flexural strength of about 500 MPa at 100 thermal-shock cycles, which corresponded to about 80% of the strength of the as-received materials.

낮은 정자기장 하에서 프리모 시스템 산알의 운동특성 연구 (The Low and Static Magnetic Field Effects on the Motion of Biomolecule Sanals Inside the Primo Vascular System)

  • 이상석;소광섭
    • 한국자기학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.219-224
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    • 2011
  • 해부학적 기술로 경락의 실체인 프리모 시스템 내에 존재하는 산알을 획득하여 운동 모습을 광학 현미경으로 분석하였고, 낮은 정자기장하에서 운동 특성을 조사하였다. 토끼 장기 표면으로부터 산알이 다량으로 몰려있는 프리모 소체 내에 약 1 ${\mu}m$ 정도 크기의 산알들을 선택 및 분리시켜, 패트리 디쉬 안에 PBS 용액과 산알을 담았다. 내부 온도 $38^{\circ}C$, 100 Oe 이하 일정한 외부 자기장에 평행방향과 수직방향으로 움직이는 산알의 운동속도를 관찰하였다. 평행방향 외부 자기장이 0 Oe에서 80 Oe까지 20 Oe 증가함에 따라 5개 산알 중 4개는 약 0.9 pixel/s의 평균속도로 감소하는 뚜렷한 경향성을 갖고 있음을 볼 수 있었다. 반면에 수직 방향으로 운동하는 산알의 경우, 외부 자기장이 없을 때와 비슷한 무작위로 운동함을 관찰하였다. 이러한 실험결과로부터 산알 핵 DNA내에 망간(Mn)과 코발트(Co) 등의 다량의 무기물을 함유하는 산알이 회전운동을 하면서 움직일 때, 외부 자기장을 인가함으로써 운동 특성을 약화시키는 자기적 특성이 있는 것으로 사료되었다.

다이나믹 이미지 예술 중 착시의 재구성에 관한 연구 - 폴 셔먼의 을 중심으로 (Discussions on the Reconstruction of Visual Illusion in Dynamic Images - Take of Paul Sermon as an example)

  • 고소아;백준기
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.189-201
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    • 2021
  • 다이나믹 이미지 예술은 실험 영화, 비디오 아트, 뉴미디어 아트라는 세 가지 주요 유형이 있다. 모든 새로운 재료와 미디어를 예술에 도입하여 예술 창작에 더 큰 자유를 가져왔다. 디지털 정보기술의 발달로 다이나믹 영상 이미지 제작에 있어 고도의 시각 예술적 요구가 증가하고 있다. 다이나믹 이미지와 착시 현상의 조합에서 파생될 수 있는 다양한 형태와 표현 방법은 예술 작품을 더욱 생생하게 만든다. 본 논문에서는 멀티미디어 디지털 다이나믹 영상 기술과 착시현상의 결합을 중심으로 한 공간의 재구성에 초점을 두고 있다. 또한 다이나믹 이미지 개발 맥락에서 시각과 착시의 관계를 살펴보고자 한다. 끝으로 폴 셔면의 작품 분석을 통해 그 합리적인 결합을 찾아볼 수 있다. 적절한 기술적 구현 수단으로 디지털 멀티미디어 기술을 사용하여 공간의 착시 현상을 표현하여 디자인이 더 새롭고 영향력이 있도록 하였다.

타이타늄-질소 코팅된 금속관에 대한 평가: 표면 경도, 부식 저항성, 색조 안정성 (Evaluation of Titanium-nitride Coated Crown: Surface Hardness, Corrosion Resistance and Color Sustainability)

  • 김효진;임수민;김진영
    • 대한소아치과학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.344-351
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 타이타늄-질소 코팅된 금속관(TiNCs)의 표면 경도와 스테인리스 스틸 금속관(SSCs)의 표면 경도를 비교하고, TiNCs의 부식 저항성 및 물리적 자극에 대한 금색 코팅의 안정성을 평가하는 것이다. 표면 경도 시험을 위해 10개의 TiNCs와 10개의 SSCs를 사용하였다. 각 금속관 종류당 총 30번의 경도를 측정하여 평균값을 구하고 비교하였다. 부식 저항성 시험을 위해 직사각형 형태의 TiNC와 SSC의 원재료(금속관으로 가공되기 전 판상 형태)를 준비하였다. 각 금속관 종류 당 2회의 부식 시험을 시행하였다. 부식 용액에 용출된 금속 이온의 총 양을 유도결합 플라즈마 분광분석기로 측정하였다. 5개의 TiNCs로 반복적으로 가해지는 칫솔력에 대한 색조 안정성 시험을 시행하였다. TiNCs의 평균 경도는 SSCs의 평균 경도보다 유의미하게 높았다. TiNCs와 SSCs의 원재료로부터 용출된 금속 이온의 총 합은 ISO 22674(재료의 무결성에 관한 기준) 기준치를 넘지 않음을 확인했다. TiNCs의 금색 코팅은 반복적인 물리적 자극에 대하여 주어진 시간 동안 안정성을 가졌다.

진공 원심 주조를 이용한 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보차저 터빈휠 제작 (Manufacturing of Ti-48Al-2Cr-2Nb Alloy Turbocharger Turbine Wheel by Vacuum Centrifugal Casting)

  • 박성준;주형규
    • 한국주조공학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.127-131
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    • 2021
  • 고온 환경에 대한 우수한 특성을 바탕으로 산업 장비의 고온 재료에 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금이 사용된다. 본 연구에서는 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 진공 원심 주조 방법으로 제작했다. 알루미나 몰드를 이용한 원심 주조시 터보 차저 터빈 휠 블레이드의 미스런 불량을 방지하기 위한 조건을 조사하였다. 진공 원심 주조로 제조된 합금의 미세 구조는 광학 현미경 (OM), 마이크로 비커스 경도 분석기 (HV), X- 선 회절 (XRD) 및 SEM-EDS로 연구하였다. 주조된 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금의 경도 및 SEM-EDS 결과는 산화층 (α- 케이스)의 두께가 일반적으로 50㎛ 미만임을 보여주었다. 예열 온도 1,100oC, RPM 260, 게이트 크기가 큰 알루미나 몰드의 경우 미스런 불량이 거의 없었다. 따라서 높은 예열 온도, 중간 RPM, 큰 게이트 크기 및 알파 케이스 형성 억제를 위한 알루미나 몰드를 통해 미스런이 적은 Ti-48Al-2Cr-2Nb 합금 터보 차저 터빈 휠을 얻을 수 있음을 확인했다.

섬유부피분율 증가와 공극 감소를 위한 VARTM 공정의 대기압 제어에 관한 연구 (A Study on the Atmospheric Pressure Control of the VARTM Process for Increasing the Fiber Volume Fraction and Reducing Void)

  • 곽성훈;김태준;탁윤학;권성일;이재현;김상용;이종천
    • Composites Research
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    • 제34권2호
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    • pp.88-95
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    • 2021
  • VARTM(Vacuum-assisted resin transfer molding) 공정은 OoA(Out of Autoclave)에 속하는 저가형 공정기술로 다양한 분야에 널리 사용되어 왔다. 그러나 오토클레이브 공정보다 품질이 낮아 고신뢰성이 요구되는 항공산업에는 적용하기 어려웠다. VARTM 공정의 주요 문제는 오토클레이브 대비 낮은 섬유부피분율과 높은 Void 함량에 의한 기계적 물성의 손실이었다. 따라서 많은 연구자들이 Void를 줄이고 섬유부피분율을 높일 수 있는 연구를 수행해 왔다. 이러한 연구의 흐름에 따라 본 연구에서는 수지 주입 과정 중 대기압을 제어하는 방법이 섬유부피분율을 높이고 Void를 감소시킬 수 있는지 검토하였다. 신뢰성 평가는 Void와 연관성이 있는 압축강도시험, 섬유부피분율 분석, 광학현미경 촬영을 통해 확인하였다. 결과적으로 VARTM 공정에서 수지 주입과정 중 대기압을 단계별로 높이는 방법이 섬유부피분율 증가와 Void 감소에 직접적인 효과가 있음을 확인하였다.