• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권4_2호
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• pp.693-699
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• 2020

355nm UV pulse laser is irradiated on the surface of polyimide (PI) by LDW (Laser Direct Writing) method to produce a high sensitivity flexible humidity sensor using a simple one-step process. The LDW method continuously investigates 2-D CAD data using a galvano scanner and an F-lens. This method is non-contact, so it minimizes physical strain on the PI. Laser-induced graphene (LIG) produced by lasers has a high surface area due to its high flexibility and numerous pores and oxidizers compared to conductors. For this reason, it is highly useful as a flexible humidity sensor. The humidity sensor produced in this study was attached to the inside of a mask filter, which has become a hot topic recently, and its applicability was confirmed.The measurement of humidity measured the sensitivity, reactivity, stability and recovery behavior of the sensor by measuring changes in capacitance and resistance.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.307-310
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• 2003

In order to analyze the concentration of cetylpyridinium chloride(CPC), a widely used cationic surfactant, we developed a simple and compact spectrometer, which consisted of a diode laser and a photodiode detector. Preliminary results are described here on the performances of the system in terms if the stability of output intensity, sensitivity, and reproducibility. Data on the comparisons of the system with the conventional UV-VIS spectrometer are also given. With the instrument, the concentration of CPC between 3${\times}$10$\^$-5/M and 1.1${\times}$ 10$\^$-4/M are calibrated as a correlation coefficient of 0.9635. The results shown here indicate a potential for developing a portable spectrometer useful for analyzing concentrations of CPC.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권2호
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• pp.149-154
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• 2022

In this paper, laser-induced fluorescence properties of four plastics were characterized through spectrometer analysis for real-time microplastic counting. Recently, environmental problems related to microplastics have emerged. In order to detect microplastics, analysis methods such as FT-IR and Raman are used. However, they have the disadvantages of being time-consuming and requiring a pretreatment process. In most plastic products on the market, 10% to 30% of plasticizers and reinforcing agents are added. Therefore, most microplastics present in seawater and freshwater emit fluorescence signals by 270 nm UV light source regardless of their type due to their molecular structure due to additives. Real-time microplastics counting is possible more easily by using the proposed laser-induced fluorescence detection method because of the fluorescence expression characteristic of 340 nm that appears due to the plasticizer of plastics.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.65-70
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• 2023

나노임프린트 리소그래피(Nanoimprint lithography, NIL) 공정은 패턴 형성을 위한 공정 단순성, 우수한 패턴 형성, 공정의 확장성, 높은 생산성 및 저렴한 공정 비용이라는 이유들로 인해 많은 관심을 받고 있다. 그러나, 기존의 NIL 기술들을 통해 금속 소재 상 구현할 수 있는 패턴의 크기는 일반적으로 마이크로 수준으로 제한적이다. 본 연구에서는, 다양한 두께의 금속 기판 표면에 마이크로/나노 스케일 패턴을 직접적으로 형성하기 위한 극압 임프린트 리소그래피(extremepressure imprint lithography, EPIL) 방법을 소개하고자 한다. EPIL 공정은 자외선, 레이저, 임프린트 레지스트 또는 전기적 펄스 등의 외부 요인을 사용하지 않고 고분자, 금속, 세라믹과 같은 다양한 재료의 표면에 신뢰성 있는 나노 수준의 패터닝을 가능하게 한다. 레이저 미세가공 및 포토리소그래피로 제작된 마이크로/나노 몰드는 상온에서 높은 하중 혹은 압력을 가해 정밀한 소성변형 기반 Al 기판의 나노 패터닝에 활용된다. 20 ㎛ 부터 100 ㎛까지 다양한 두께를 갖는 Al 기판 상 마이크로/나노 스케일의 패턴 형성을 보여주고자 한다. 또한, 다목적 EPIL 기술을 통해 금속 재료 표면에서 그 형상을 제어하는 방법 역시 실험적으로 증명된다. 임프린트 리소그래피 기반 본 접근법은 복잡한 형상이 포함된 금속 재료의 표면을 요구하는 다양한 소자 응용을 위한 나노 제조 방법에 적용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.338-338
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• 2012

사파이어 ($Al_2O_3$)는 높은 밴드갭 에너지 (~19.5 eV)를 가진 물질로서 우수한 내마모성, 강도, 전기 절연성 및 안정한 화학적 특성을 갖고 발광다이오드 기판, 보석재료 등 각종 산업 및 기술적 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 플립칩 발광다이오드 구조의 경우 광추출효율을 향상시키기 위해 높은 투과도를 갖는 사파이어 기판이 요구되어 왔으며, 지금까지 건식/습식식각방법을 이용한 사파이어 표면에 마이크로 크기의 심한 거칠기 또는 요철이 형성된 나노크기의 격자구조를 형성시키는 연구가 진행되어 오고 있다. 그 중, 나노 크기의 격자구조는 공기에서 반도체 기판까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖기 때문에 표면에서 생기는 Fresnel 반사 손실을 줄일 수 있다. 이러한 구조를 형성하기 위해서는 식각 마스크가 필요한데, 형성 방법으로 레이저 간섭 리소그래피, 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등이 있으나, 비싼 가격과 복잡한 공정 절차 등의 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 식각 마스크 패턴을 위해, 보다 저렴하고 간단한 실리카 나노구 및 열적응집 금 나노 입자를 이용하였다. 양면 폴리싱 c-plane 사파이어 기판을 사용하였고, 단일 층의 주기적인 실리카 나노구를 기판 표면에 스핀코팅에 의해 도포한 후 유도결합플라즈마 식각 장비를 이용하여 식각하여 주기적인 패턴을 갖는 렌즈모양의 격자구조를 형성하였다. 그리고 주기적으로 형성된 격자 위에 열 증착기를 이용하여 금 박막을 증착한 후 급속열적어닐닝(rapid thermal annealing)을 이용하여 열처리함으로써 비주기적인 금 나노입자를 형성시켰다. 형성된 금 나노패턴을 이용하여 동일한 조건으로 식각함으로써 광대역 및 전방향성 높은 투과도를 갖는 원뿔 모양의 사파이어 나노구조를 제작하였다. 제작된 샘플의 패턴 및 식각 형상은 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR 분광광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정하였다. 렌즈 모양 표면 위에 원뿔모양의 나노구조를 갖는 사파이어 기판은 일반적인 사파이어 기판보다 향상된 투과율 특성을 보였다.

• 한국안광학회지
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• 제4권2호
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• pp.97-103
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• 1999

ZnS 화합물은 근자외선 영역의 직접천이형 띠 간격을 갖으며 청색 발광 다이오드나 레이저의 소재로 기대되는 물질이다. 결정구조는 X선 회절무늬를 분석한 결과 zinc blonde구조임을 알 수 있었다. 격자상수는 $a_o=5.411{\AA}$이었다. ZnS단결정의 광학적 흡수, 광전류와 광발광 스펙트럼 등 광학적 특성을 조사하였다. 광학적 띠간격 에너지는 3.61eV이었고 $800^{\circ}C$에서 열처리한 ZnS의 띠 간격 에너지는 광전류 측정 결과 as-grown-ZnS에 비하여 0.1eV 정도 작아짐을 알 수 었었다. 광발광 스펙트럼은 30K에서 293K까지 as-grown-ZnS와 $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우에 대하여 각각 측정되었다. As-grown ZnS단결정의 광발광 피크는 350nm, 392nm, 465nm에서 $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우 349nm, 370nm, 394nm 518nm, 572nm에서 각각 측정되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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• pp.173-176
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• 2004

In this study we investigated post ELA(Excimer Laser Annealing) effect on SMC (Silicide Mediated Crystalization) poly-Si (Polycrystalline Silicon) to improve the characteristics of poly-Si. Combining SMC and XeCl ELA were used to crystallize the a-Si (amorphous Silicon) at various ELA energy density for LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon). We fabricated the conventional SMC poly-Si with no SPC (Solid Phase Crystallization) phase using UV heating method[1] and irradiated excimer laser on SMC poly-Si, so called SMC-ELA poly-Si. After using post ELA we can get better surface morphology than conventional ELA poly-Si and enhance characteristics of SMC poly-Si. We also observed the threshold energy density regime in SMC-ELA poly-Si like conventional ELA poly-Si.

• 한국재료학회지
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• 제11권4호
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• pp.319-323
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• 2001

펄스레이저 증착법 (PLD)으로 (0001)면 사파이어 기판 위에 성장시킨 ZnO 박막의 두게 변화가 표면형상, 결정성 및 전기/광학적 특성에 미치는 효과에 대하여 조사하였다. SEM 및 XRD 분석을 통해 약 4000 의 두께에서 3차원 island들이 생성되며, 박막의 두께가 증가함에 따라 결정립의 크기가 증가하고, 결정성이 향상되었음을 알 수 있었다 상온에서의 PL 측정을 통해 두께가 증가함에 따라 ultraviolet(UV) 및 deep level emission peak의 강도가 급격히 증가함을 알 수 있었다. Hall측정 결과, 모든 박막들이 H형 전도도를 보였고, 운반자농도가 $10^{19}$ $cm^{-3}$ 이상이었으며, 두께가 증가할수록 운반자농도가 감소하여 약 4000 에서 포화되는 경향을 보였다. 따라서, 사파이어 기판 위에 증착시킨 ZnO 박막은 약 4000 의 두께에서 bulk ZnO의 특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제23권5호
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• pp.260-265
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• 2013

Silicon nanoparticle is a promising material for electronic devices, photovoltaics, and biological applications. Here, we synthesize silicon nanoparticles via $CO_2$ laser pyrolysis and study the hydrogen flow effects on the characteristics of silicon nanoparticles using high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), X-ray diffraction (XRD), and UV-Vis-NIR spectrophotometry. In $CO_2$ laser pyrolysis, used to synthesize the silicon nanoparticles, the wavelength of the $CO_2$ laser matches the absorption cross section of silane. Silane absorbs the $CO_2$ laser energy at a wavelength of $10.6{\mu}m$. Therefore, the laser excites silane, dissociating it to Si radical. Finally, nucleation and growth of the Si radicals generates various silicon nanoparticle. In addition, researchers can introduce hydrogen gas into silane to control the characteristics of silicon nanoparticles. Changing the hydrogen flow rate affects the nanoparticle size and crystallinity of silicon nanoparticles. Specifically, a high hydrogen flow rate produces small silicon nanoparticles and induces low crystallinity. We attribute these characteristics to the low density of the Si precursor, high hydrogen passivation probability on the surface of the silicon nanoparticles, and low reaction temperature during the synthesis.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.357-357
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• 2012

박막트랜지스터의 전극으로 Au, Ag, Mo, ITO와 같은 물질들이 이미 많이 연구되어 왔으며, 투명 Source/Drain 전극을 활용한 물질로는 ITO에 초점이 맞춰져 왔다. 하지만 ITO의 높은 가격과 Indium의 인체 유해한 독성 때문에 ITO를 대체하는 물질에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 그 중 Al이 도핑된 ZnO (AZO) 는 가시광 영역에서 85% 이상의 높은 투과율과 높은 전도성, 낮은 비저항으로 다양한 광전소자의 전극과 윈도우 물질로 많은 응용 가능성을 보여주고 있다. 본 실험에서는 고 품질의 박막성장이 가능하고, 박막의 두께를 세밀하게 조절할 수 있는 Pulsed Laser Deposition (PLD) 을 이용하여 온도변화에 따라 AZO 박막을 성장시키고 구조적, 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. 또한 온도변화가 AZO 박막 특성에 미치는 영향을 분석하여 Source/Drain 전극으로 사용하기 위한 조건을 최적화하였고, 실제 투명박막트랜지스터 제작을 통해 소자의 I-V Curve 와 Transfer 특성을 확인하고, Transfer Length Method 방법을 이용하여 투명박막트랜지스터의 접촉저항, 채널 비저항 등을 확인해 보았다. 소결된 타겟으로는 99.99%의 순도를 갖는 ZnO-$Al_2O_3$ (98:2 wt%) 타겟을 이용하였으며, 장비조건으로는 355 nm의 파장대역을 갖는 Nd:YAG 레이저를 사용하였고, 실험변수로는 온도범위 RT, $200^{\circ}C$, $400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 실험을 진행하였다. AZO 박막의 구조적, 전기적 특성을 분석하기 위해 각각 X-Ray Diffraction (XRD), Hall measurement 장비를 사용하였으며, 광학적 특성을 분석하기 위한 투과도의 측정은 UV-Visible spectrophotometer 장비를 사용하였다.