• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.411-416
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• 2020

본 연구는 적외선 광학재료의 중적외선 영역의 굴절률을 파악하기 위해 반사율을 측정하고 굴절률과 반사율의 관계로부터 굴절률을 추정하는 방법을 제안한다. 전반사 거울 4개를 일정한 간격으로 배열하고 적외선 광원으로부터 연속 파장의 평행광이 45°로 입사되도록 광 경로를 구성한다. 광 경로를 따라 4개의 전반사 거울에 반사되어 온 광강도 I_B를 측정한 후, 광 경로의 마지막에 놓이는 거울을 시편으로 교체하고 광강도 I_s를 측정한다. I_B와 I_s, 전반사 거울의 비를 이용하여 재료의 반사율을 계산한다. 계산된 반사율과 Fresnel의 굴절률과 반사율 관계식에 넣고 시행착오법으로 굴절률을 추정한다. 이 방법을 적용하여 사파이어(Al₂O₃), 게르마늄(Ge), 불화마그네슘(MgF₂), 황화아연(ZnS)재료를 대상으로 실험하고 굴절률을 추정하여 참고문헌자료들과의 비교를 통하여 모든 재료에 대해 파장범위 3 - 5㎛에서 최대 차이 2% 이하로 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통해 본 굴절률 측정방법의 타당성을 확인할 수 있다. 본 연구에서 제시된 방법은 연속 파장의 적외선 광원을 사용하기 때문에 한 번의 측정으로 여러 파장에 대한 굴절률을 추정 할 수 있는 장점이 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제32권6호
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• pp.443-453
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• 2002

본 연구의 목적은 다양한 교정용 브라켓의 표면에 형성되는 타액성 피막의 조성을 확인하고, 전타액, 악하선타액 및 이 하선타액에서 유래하는 타액성 피막의 성분을 비교하는 것이다. 네 가지 서로 다른 종류의 교정용 브라켓을 본 연구에 사용하였다. 이들은 $022{\times}028$ Roth Prescription의 상악 소구치 브라켓으로 조성은 다음과 같다: 스테인레스 스틸, 단결정 사파이어, 다결정 알루미나 및 플라스틱 브라켓. 교정용 브라켓을 각각 전타액, 이하선타액 및 악하선타액에 2시간 배양하여 타액성 피막을 형성시켰다 브라켓 피막의 타액성분은 sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, Western transfer method 및 면역검출법을 통해 확인하였다. 이 결과 low-molecular weight salivary mucin, ${\alpha}-amylase$, secretory IgA (sIgA), acidic proline-rich proteins, cystatins 등이 모든 브라켓의 타액성 피막에 존재하였으며, 치아우식증의 원인균인 Streptococcus mutans의 부착을 촉진시키는 타액단백질인 high-molecular weight mucin은 어떤 브라켓에도 부착하지 않았다. 그러나, 비록 동일한 타액단백질이 모든 브라켓에서 발견되었지만, 타액단백질 부착 양상은 타액의 종류 및 브라켓의 종류에 따라 양적 및 질적으로 다르게 나타났다. 특히 sIgA는 이하선타액에서 유래한 브라켓 피막에 더 많이 부착하였고, cystatins의 경우는 플라스틱 브라켓에서 유래한 브라켓 피막에 더 많이 존재하였다 본 연구는 다양한 타액단백질이 교정용 브라켓에 부착하며, 타액단백질이 타액의 출처 및 브라켓의 종류에 따라 교정용 브라켓의 표면에 선택적으로 부착함을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권3호
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• pp.113-116
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• 2010

본 논문에서는 Sb를 촉매제로 이용하는 경우의 InGaN 나노구조의 성장과 구조적 특징 및 광학적 특성에 대해서 연구하였다. 결정성장에 있어서 촉매제의 사용은 성장 모드의 변화와 결정 결함의 감소 등을 위한 목적으로 많이 사용되어왔다. 본 연구에서는 혼합소스 HVPE(hydride vapor phase epitaxy) 사용하여 (0001) 사파이어 기판 위에 InGaN 나노구조를 성장하였고, 구조적 및 광학적 특성은 scanning electron microscope(SEM)과 photoluminescence(PL)를 통해 평가하였다. Sb이 첨가되지 않은 경우에는 InGaN 나노구조가 c-축 방향으로 정렬되는 경향을 보이지만 Sb이 첨가된 경우에는 InGaN 나노구조의 c-축 방향이 기판에 대해 평행하거나 경사진 방향으로 정렬되고 있는 것을 관찰할 수 있었다. In의 조성은 Sb 의 첨가 여부에 관계없이 약 3.2% 정도로 계산되었다. 이러한 결과들로부터 측면 배향된 나노입자를 활성층으로 하는 광소자에 적용할 경우 압전 전계를 완화할 수 있기 때문에 광소자의 발광 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광물학회지
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• 제18권4호통권46호
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• pp.313-323
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• 2005

탄자리아산 강옥의 보석광물학적 특성을 파악하기 위하여 XRD, XRF, EPMA, FT-IR과 SEM-CL 분석을 수행하였다. 탄자니아산 강옥은 장파장 자외선이나 단파장 자외선에서 거의 형광반응이 나타나지 않는다. 탄자니아산 강옥은 내포물의 종류에 따라 5가지 유형으로 분류될 수 있으며, 유형 I은 액상 내포물 풍부한 형태, 유형 II는 기상 내포물 풍부한 형태, 유형 III은 액상 $CO_{2}$를 함유한 형태, 유형 IV는 고상 내포물을 함유한 형태, 유형 V는 유체 포유물과 고상 내포물 및 딸광물(daughter mineral)이 공생하는 복합 내포물 형태이다. 탄자니아산 강옥의 SEM-CL분석에서 성장구조가 수반된 쌍정조직, 스피넬 반정, 괴상조직과 누대조직 등이 관찰된다. 루비와 사파이어는 크롬과 철의 함량에 의해 뚜렷이 구분되며, $Al_{2}O_{3}/100-Cr_{2}O_{3}-Fe_{2}O_{3}$ 다이어그램에서 각각 고유한 영역에 도시된다. FT-IR 분석결과, 탄자니아산 강옥 시료들이 모두 유사한 양상을 보이고 있으며, $455.09\~459.23\;cm^{-1},\;603.15\~611.71\;cm^{-1},\;1509.00\~1655.05\;cm^{-1}$와 $3436.41\~3468.87\;cm^{-1}$에서 흡수 피크가 관찰된다. 연구 결과는 탄자니아산 강옥의 감별 및 산지 추측에 유용한 정보로 활용될 수 있다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권4호
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• pp.245-250
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• 2005

단결정 사파이어 (0001) 기판 위에 저가의 초산아연(Zinc Acetate Dehydrate; ZAH) 전구체를 이용하여 초음파 열분해법과 Ar 가스를 이용한 ZnO 박막을 성장시켰다. Thermogravimetry-Differential Scanning Calorimetry(TG-DSC) 초산아연의 열분해 과정을 조사하여 $380^{\circ}C$ 이상에서 ZnO로 분해되는 것을 확인하였다. $380-700^{\circ}C$에서 증착된 ZnO 박막은 모두 ZnO (002), (101) 결정면으로 부터의 회절피크를 보여주고 있었으며, $400^{\circ}C$ 박막의 경우 c-압축 스트레인 ${\Sigma}Z=0.2\%$, 압축 응력 $\sigma=-0.907\;GPa$이 작용하고 있음을 알 수 있었다. 전자 현미경을 이용한 미세 구조의 관찰을 통하여 $380-600^{\circ}C$에서는 초산아연과 ZnO 초미세 입자가 혼합된 aggregate 형태의 결정립을 형성하고 있었으며, nanoblade 형태의 미세구조를 보였다. 한편 $700^{\circ}C$에서 증착된 박막내의 결정립은 찌그러진 육방정계의 형태를 취하고 있으며, 10-25nm 정도의 부결정림 초미세 ZnO 입자로 이루어져 있음을 알 수 있었다. 초미세 입자의 형성을 임의 핵형성 기구(random nucleation mechanism)로 설명하였고, photoluminescence(PL) 측정을 통하여 광 특성을 조사하였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.97-104
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• 2011

유전체 공진기법을 이용하여 초전도체 박막의 표면저항을 측정할 경우, 공진기의 $Q_U$로부터 초전도체 박막의 표면저항을 구하기 위해 알아야 하는 G-factor를 시뮬레이션과 전자기장 해석을 이용해서 구한 후 두 값을 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 사용된 mesh 수가 증가할수록 시뮬레이션으로 구한 G-factor의 크기와 전자기장 해석을 통해 얻은 값 간의 차이가 줄어들게 됨을 확인하였다. 공진기에 따라 mesh 수 증가에 따른 G-factor의 정확도 증가가 조금씩 다르게 나타났는데, 이는 공진기와 유전체의 크기에 따라 simulation program이 계산하는 개당 mesh의 크기가 각기 다르기 때문으로 여겨진다. 19.6 GHz의 공진주파수를 지닌 사파이어 공진기의 경우 시뮬레이션과 전자기장 해석을 통해 구한 G-factor의 차이를 이용하여 표면저항의 불확도 추정치를 온도의 함수로 구했으며 $Q_U$를 2 % 이내의 상대 불확도로 측정할 경우 G-factor의 불확도 변화에 따른 표면저항의 상대 불확도 변화를 확인하였다. 본 연구 결과는 전자기장 해석이 매우 어렵거나 불가능한 구조의 유전체 공진기 (예로서 open-ended 평행판 유전체 공진기)의 G-factor를 시뮬레이션을 이용하여 구하여 초전도체 박막의 표면저항을 $Q_U$로부터 측정하고자 할 때 측정 온도 구간에서 허용되는 표면저항의 불확도를 고려하여 G-factor의 시뮬레이션 시 사용되는 mesh 수가 결정되어야 함을 보여준다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.339-344
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• 2011

C-plane 사파이어 기판 위에 펄스 레이저 증착법으로 증착시킨 n-type ZnO 박막에 대한 Ti/Au 금속의 Ohmic 접합특성을 TLM (transfer length method) 패턴 전극을 통하여 연구하였다. 여기서, Ti와 Au 금속박막은 전자빔 증착기와 열 증착기로 각각 35 nm와 90 nm 두께로 증착하였으며, TLM패턴은 광 리소그래피 법으로 면적이 $100{\times}100{\mu}m^2$인 전극패턴을 6~61 ${\mu}m$ 간격으로 형성하였다. Ti/Au 금속박막과 ZnO 반도체 사이의 전기적인 성질을 개선하고 응력과 계면 결함을 감소시키기 위해, 산소 가스 분위기로 $100{\sim}500^{\circ}C$ 온도에서 각각 1분간 급속열처리를 하였다. $300^{\circ}C$의 온도에서 열처리한 시료에서 $1.1{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^2$의 가장 낮은 비저항 값을 보였는데, 이것은 열처리 동안 티타늄 산화막 형성과정에서 ZnO 박막 표면 근처에 산소빈자리가 형성됨으로써 나타나는 전자농도의 증가가 주된 원인으로 고려되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.420-420
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• 2013

We investigated oxygen plasma effect on defect states near the interface of AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistor (HEMT) structure grown on a silicon substrate. After the plasma treatment, electrical properties were evaluated using a frequency dependant Capacitance-Voltage (C-V) and a temperature dependant C-V measurements, and a deep level transient spectroscopy (DLTS) method to study the change of defect densities. In the depth profile resulted from the temperature dependant C-V, a sudden decrease in the carrier concentration for two-dimensional electron gas (2DEG) nearby 250 K was observed. In C-V measurement, the interface states were improved in case of the oxygen-plasma treated samples, whereas the interface was degraded in case of the nitrogen-plasma treated sample. In the DLTS measurement, it was observed the two kinds of defects well known in AlGaN/GaN structure grown on sapphire substrate, which have the activation energies of 0.15 eV, 0.25 eV below the conduction band. We speculate that this defect state in AlGaN/GaN on the silicon substrate is caused from the decrease in 2DEG's carrier concentrations. We compared the various DLTS signals with filling pulse times to identify the characteristics of the newly found defect. In the filling pulse time range under the 80 us, the activation energies changed as the potential barrier model. On the other hand, in the filling pulse time range above the 80 us, the activation energies changed as the extended potential model. Therefore, we suggest that the found defect in the AlGaN/GaN/Si structure could be the extended defect related with AlGa/N/GaN interface states.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.409-413
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• 2010

실리콘 기판에 GaN 에피성장을 확인하기 위해, P형 Si(100) 기판 전면에 버퍼층으로 10 nm 두께의 코발트실리사이드를 형성시켰다. 형성된 코발트실리사이드 층을 HF로 크리닝하고, PA-MBE (plasma assisted-molecular beam epitaxy)를 써서 저온에서 500 nm의 GaN를 성막하였다. 완성된 GaN은 광학현미경, 주사탐침현미경, TEM, HR-XRD를 활용하여 특성을 확인하였다. HF 크리닝을 하지 않은 경우에는 GaN 에피택시 성장이 진행되지 않았다. HF 크리닝을 실시한 경우에는 실리사이드 표면의 국부적인 에칭에 의해 GaN성장이 유리하여 모두 GaN $4\;{\mu}m$ 정도의 두께를 가진 에피택시 성장이 진행되었다. XRD로 GaN의 <0002> 방향의 결정성 (crsytallinity)을 $\omega$-scan으로 판단한 결과 Si(100) 기판의 경우 2.7도를 보여 기존의 사파이어 기판 정도로 우수할 가능성이 있었다. 나노급 코발트실리사이드를 버퍼로 채용하여 GaN의 에피성장이 가능할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제23권2호
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• pp.64-70
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• 2012

c-plane 사파이어 기판에서 성장된 1 $mm^2$ 대면적 InGaN/GaN 다중양자우물 청색 발광 다이오드의 스트레스 전후의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 스트레스 실험은 샘플 칩을 TO-CAN에 패키징하여 50 mA의 전류를 200시간 동안 인가하여 수행하였다. 스트레스 인가 전류는 다이오드의 순전압 특성을 이용한 접합온도(junction temperature) 측정 실험을 통하여 충분히 낮은 접합온도를 유지하는 값으로 선택하였다. 이렇게 선택한 50 mA의 전류 인가량에서 접합온도는 약 308 K였다. 308 K의 접합온도는 접촉저항(ohmic contact) 또는 GaN계 물질의 특성 변화에 영향을 주지 않는다고 가정하고 실험을 진행하였다. 스트레스 전후에 전류-전압, 광량-전류, 표면 광분포, 파장 스펙트럼 및 상대적 외부양자효율 특성을 측정 및 분석하였다. 측정결과, 스트레스 후 저전류 구간에서의 광량이 감소하고 상대적 외부양자효율이 감소하는 현상을 관찰하였다. 우리는 이러한 현상이 결함의 증가로 인한 비발광 재결합률 증가로부터 기인함을 이론적으로 검토하고 실험결과의 분석을 통하여 보였다.