• 센서학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-5
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• 2018

Two-dimensional (2D) niobate-based nanosheets have attracted attention as high-k dielectric materials. We synthesized strontiumsubstituted calcium niobate ($Ca_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$) nanosheets by a two-step cation exchange process from $KCa_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$ ceramic. The $K^+$ ions were exchanged with $H^+$ ions, and then H+ ions were exchanged with tetrabutylammonium ($TBA^+$) cations. The $Ca_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$ nanosheets were then exfoliated, decreasing the electrostatic interaction between each niobate layer. Furthermore, $Ca_2Nb_3O_{10}$ nanosheets were synthesized in same process for comparison. Each exfoliated nanosheet shows a single-crystal phase and has a lateral size of over 100 nm. The nanosheets were deposited on a $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrate by the electrophoretic deposition (EPD) method at 40 V, followed by ultraviolet irradiation of the films in order to remove the remaining $TBA^+$ ions. The $Ca_{0.8}Sr_{1.2}Nb_3O_{10}$ thin film exhibited twice the dielectric permittivity (~60) and lower dielectric loss than $Ca_2Nb_3O_{10}$ thin films.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.486-486
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• 2013

Silicon nanowire devices fabricated by bottom-up methods are attracted due to their electrical, mechanical, and optical properties. Especially, to functionalize the surface of silicon nanowires by molecules has received interests. The changes in the characteristics of the molecules is delivered directly to the surface of the silicon nanowires so that the silicon nanowire can be utilized as an efficient read-out device by using the electronic state change of molecules. The surface treatment of the silicon nanowire with light-sensitive molecules can change its optical characteristics greatly. In this paper, we present the optical response of a SiNW field-effect-transistor (FET) conjugated with porphyrin molecules. We fabricated a SiNW FET and performed porphyrin conjugation on its surface. The characteristic and the optical response of the device shows a large difference after conjugation while there is not much change of the surface in the SEM observation. It attributed to the existence of few layer porphyrin molecules on the SiNW surface and efficient variation of the surface potential of the SiNW due to light irradiation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.789-792
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• 2003

pMOSFET having 10 ${\mu}um$ thickness Gd layer has been tested to be used as a slow neutron sensor. The total thermal neutron cross section for the Gd is 47,000 barns and the cross section value drops rapidly with increasing neutron energy. When slow neutrons are incident to the Gd layer, the conversion electrons are emitted by the neutron absorption process. The conversion electrons generate electron-hole pairs in the $SiO_2$ layer of the pMOSFET. The holes are easily trapped in Oxide and act as positive charge centers in the $SiO_2$ layer. Due to the induced positive charges, the threshold turn-on voltage of the pMOSFET is changed. We have found that the voltage change is proportional to the accumulated slow neutron dose, therefore the pMOSFET having a Gd nuclear reaction layer can be used for a slow neutron dosimeter. The Gd-pMOSFET were tested at HANARO neutron beam port and $^{60}CO$ irradiation facility to investigate slow neutron response and gamma response respectively. Also the pMOSFET without Gd layer were tested at same conditions to compare the characteristics to the Gd-pMOSFET. From the result, we have concluded that the Gd-pMOSFET is very sensitive to the slow neutron and can be used as a slow neutron dosimeter. It can also be used in a mixed radiation field by subtracting the voltage change value of a pMOSFET without Gd from the value of the Gd-pMOSFET.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.565-569
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• 2016

최근 다엽콜리메이터를 부착한 선형가속기를 이용한 방사선수술의 빈도가 점차 높아지고 있다. 이러한 정교한 방사선 수술은 소조사면 내에 고선량의 방사선이 집중적으로 조사되기 때문에 체계적이고 정확한 정도관리가 필수적이다. 본 연구는 PIB(Particle in Binder) 방식 중 침전법을 이용하여 $400{\mu}m$ 두께의 요오드화납($PbI_2$)과 요오드화수은($HgI_2$) 광도전체 센서 시편를 제작하였다. 제작된 시편의 전기적 특성은 암전류, 출력전류, 응답특성 및 선형성을 평가하였다. 평가 결과, $HgI_2$ 가 우수한 신호발생량과 선형성을 보였다. 끝으로, 두께에 따른 $HgI_2$ 센서의 신호반응 특성 결과, $400{\mu}m$ 두께에서 신호발생효율이 가장 높았고, ${\pm}2.5%$ 이내의 우수한 재현성을 보였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.273-279
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• 2022

치과 방사선촬영 시 환자에게 부여되는 피폭선량을 감소시키기 위해 구내 센서 내에 차폐체를 삽입하는 센서를 설계하였다. 설계한 센서를 사용하여 차폐체의 사용 유무에 따른 피폭선량의 변화를 평가하였다. 피폭선량 평가에 사용한 시스템은 바텍 사의 VEX-S300C이며, 65 kV, 3 mA, 0.15 sec의 조사 조건을 바탕으로 SPEKTR 시뮬레이션을 통해 X-선의 에너지스펙트럼을 획득하고, 각 에너지별 광자수를 도출하였다. Genat4 Application for Tomographic Emission(GATE) 시뮬레이션을 통해 시스템을 설계한 후 획득한 에너지스펙트럼을 방사선원으로 사용하여 피폭선량을 산출하였다. 차폐체는 납을 사용하였으며, 0.1 mm ~ 0.5 mm까지 0.1 mm 두께 간격으로 시뮬레이션을 수행하였으며, 이때 설계한 조사야는 직경 60 mm와 시스템의 선택 사항으로 사용 가능한 20 mm × 30 mm의 조사야에 대한 피폭선량을 평가하였다. 직경 60 mm 조사야를 사용할 경우 차폐체의 유무에 따른 피폭선량의 감소는 차폐체의 두께가 증가함에 따라 지수함수적으로 감소하였다. 또한 20 mm × 30 mm 조사야를 사용할 경우 차폐체를 사용하지 않았음에도 피폭선량은 상당히 감소하였고, 차폐체를 사용할 경우 더욱 피폭선량은 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제32권4호
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• pp.158-167
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• 2007

본 논문의 목적은 노외 중성자 선량 감시자를 이용하여 원자로 압력용기 중성자 조사취화의 핵심 요인이 되는 고속중성자 ($1{\ge}MeV$) 조사량 평가 방법을 제시하고 적용성을 검증하는 것이다. 다양한 중성자 반응에너지를 갖는 다수의 선량감시자를 원자로 외벽 보온 단열재와 1차 생물학적 차폐체 사이의 공간에 설치하고 한 주기 동안 조사시킨 후 인출하여 생성핵종에 대한 방사선을 측정하여 반응률을 도출하였다. 또한 상업용 코드를 이용한 중성자 수송계산을 통해 감시자 위치에서의 중성자 스펙트럼을 계산하였다. 두 결과로부터 감시자에 대한 반응률을 직접 비교할 수 있었으며 또한 최소자승 조정 절차를 통해 최적의 중성자 스펙트럼도 도출할 수 있었다. 감시자 측정 결과와 해석적으로 계산한 중성자 조사량 사이에는 관련 규정에서 제시한 ${\pm}30%$ 이내의 오차를 보였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제41권2호
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• pp.138-144
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• 2016

Purpose: Phosphorus is an essential element for water quality control. Excessive amounts of phosphorus causes algal bloom in water, which leads to eutrophication and a decline in water quality. It is necessary to maintain the optimum amount of phosphorus present. During the last decades, various studies have been conducted to determine phosphorus content in water. In this study, we present a comprehensive overview of colorimetric, electrochemical, fluorescence, microfluidic, and remote sensing technologies for the measurement of phosphorus in water, along with their working principles and limitations. Results: The colorimetric techniques determine the concentration of phosphorus through the use of color-generating reagents. This is specific to a single chemical species and inexpensive to use. The electrochemical techniques operate by using a reaction of the analyte of interest to generate an electrical signal that is proportional to the sample analyte concentration. They show a good linear output, good repeatability, and a high detection capacity. The fluorescence technique is a kind of spectroscopic analysis method. The particles in the sample are excited by irradiation at a specific wavelength, emitting radiation of a different wavelength. It is possible to use this for quantitative and qualitative analysis of the target analyte. The microfluidic techniques incorporate several features to control chemical reactions in a micro device of low sample volume and reagent consumption. They are cheap and rapid methods for the detection of phosphorus in water. The remote sensing technique analyzes the sample for the target analyte using an optical technique, but without direct contact. It can cover a wider area than the other techniques mentioned in this review. Conclusion: It is concluded that the sensing technologies reviewed in this study are promising for rapid detection of phosphorus in water. The measurement range and sensitivity of the sensors have been greatly improved recently.

• 한국재료학회지
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• 제20권12호
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• pp.636-639
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• 2010

ZnO thin films were prepared on a glass substrate by radio frequency (RF) magnetron sputtering without intentional substrate heating and then surfaces of the ZnO films were irradiated with intense electrons in vacuum condition to investigate the effect of electron bombardment on crystallization, surface roughness, morphology and hydrogen gas sensitivity. In XRD pattern, as deposited ZnO films show a higher ZnO (002) peak intensity. However, the peak intensity for ZnO (002) is decreased with increase of electron bombarding energy. Atomic force microscope images show that surface morphology is also dependent on electron bombarding energy. The surface roughness increases due to intense electron bombardment as high as 2.7 nm. The observed optical transmittance means that the films irradiated with intense electron beams at 900 eV show lower transmittance than the others due to their rough surfaces. In addition, ZnO films irradiated by the electron beam at 900 eV show higher hydrogen gas sensitivity than the films that were electron beam irradiated at 450 eV. From XRD pattern and atomic force microscope observations, it is supposed that intense electron bombardment promotes a rough surface due to the intense bombardments and increased gas sensitivity of ZnO films for hydrogen gas. These results suggest that ZnO films irradiated with intense electron beams are promising for practical high performance hydrogen gas sensors.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.1023-1026
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• 2013

위 펄스형 방사선에 노출된 전자장비는 전자소자 내부에서 발생되는 전자-정공쌍(EHP)과 이들이 형성한 순간 광전류로 Upset, Latchup, Burn out 과 같은 다양한 피해를 입게 된다. 이와같은 손상은 군무기체계나 우주항공 장비의 경우 군전력 손실이나 장비의 기능정지로 나타나 국가적으로 큰 손실을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 펄스형 감마방사선으로 부터 전자장비/소자를 보호하기 위한 방호기술개발의 일환으로 '방사선 감지 및 제어장치'를 구현하고 대표적으로 군장비에 사용되는 전자소자에 대한 기능검증을 시도하였다. 펄스 방사선에 Latchup 및 Burn out 손상특성을 나타내는 LM118 소자에 개발한 '방사선 감지 및 제어장치'를 적용하여 펄스방사선 조사시험을 수행한 결과 LM118이 안전하게 보호됨을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제9권4호
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• pp.274-280
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• 2000

본 논문은 감마선 방사선 선량을 측정하기 위하여 상용 반도체를 응용하기 위한 실험적 연구에 대하여 다루었다. 실리콘 포토 다이오드는 값이 싸고 작으며 높은 효율과 견고하여 광검출기로 잘 이용되기 때문에 감마선과 같은 방사선 측정에 효과적으로 이용될 수 있다. 대부분의 PN 포토 다이오드는 이 증가함에 따라 역 방향 전류의 증가하는 특성을 가지고 있다. 그러므로 이 소자들의 공핍층이 역 방향 전류에 영향을 주므로 이 공핍층의 면적이 큰 PIN 포토 다이오드를 선택하였다. 이 연구에서는 방사선량을 검출하고 감마선 선량계를 개발하는데 적용하기 위하여, PIN 다이오드에 대해 몇 가지 실험이 수행되었다. NEC사의 PH 302와 SIEMENS사의 BPW 34와 같은 2가지 종류의 포토 다이오드를 반도체 분석장치를 사용하여 $\gamma$선 방사선원인 Co-60의 저준위 시설에서 시험하였다. 그 결과, 방사선 선량률과 다이오드의 전류 사이에 양호한 선형적 함수 관계가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 이들 실리콘 PIN 포토 다이오드들은 $\gamma$선 선량계를 설계하는데 적합하게 이용될 수 있을 것이다.