• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제36권5호
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• pp.500-504
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• 2023

In this study, the heteroepitaxial thin film growth of β-Ga₂O₃ was studied according to the position of the susceptor in mist-CVD. The position of the susceptor and substrate was moved step by step from the center of the hot zone to the inlet of mist in the range of 0~50 mm. It was confirmed that the average thickness increased to 292 nm (D1), 521 nm (D2), and 580 nm (D3) as the position of the susceptor moved away from the center of the hot zone region. The thickness of the lower region of the substrate is increased compared to the upper region. The surface roughness of the lower region of the substrate also increased because the nucleation density increased due to the increase in the lifetime of the mist droplets and the increased mist density. Therefore, thin film growth of β-Ga₂O₃ in mist-CVD is performed by appropriately adjusting the position of the susceptor (or substrate) in consideration of the mist velocity, evaporation amount, and temperature difference with the substrate, thereby determining the crystallinity of the thin film, the thickness distribution, and the thickness of the thin film. Therefore, these results can provide insights for optimizing the mist-CVD process and producing high-quality β-Ga₂O₃ thin films for various optical and electronic applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.31-31
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• 2010

The growth of the high-quality GaN epilayers is of significant technological importance because of their commercializedoptoelectronic applications as high-brightness light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) in the visible and ultraviolet spectral range. The GaN-based heterostructural epilayers have the polar c-axis of the hexagonal structure perpendicular to the interfaces of the active layers. The Ga and N atoms in the c-GaN are alternatively stacked along the polar [0001] crystallographic direction, which leads to spontaneous polarization. In addition, in the InGaN/GaN MQWs, the stress applied along the same axis contributes topiezoelectric polarization, and thus the total polarization is determined as the sum of spontaneous and piezoelectric polarizations. The total polarization in the c-GaN heterolayers, which can generate internal fields and spatial separation of the electron and hole wave functions and consequently a decrease of efficiency and peak shift. One of the possible solutions to eliminate these undesirable effects is to grow GaN-based epilayers in nonpolar orientations. The polarization effects in the GaN are eliminated by growing the films along the nonpolar [$11\bar{2}0$] ($\alpha$-GaN) or [$1\bar{1}00$] (m-GaN) orientation. Although the use of the nonpolar epilayers in wurtzite structure clearly removes the polarization matters, however, it induces another problem related to the formation of a high density of planar defects. The large lattice mismatch between sapphiresubstrates and GaN layers leads to a high density of defects (dislocations and stacking faults). The dominant defects observed in the GaN epilayers with wurtzite structure are one-dimensional (1D) dislocations and two-dimensional (2D) stacking faults. In particular, the 1D threading dislocations in the c-GaN are generated from the film/substrate interface due to their large lattice and thermal coefficient mismatch. However, because the c-GaN epilayers were grown along the normal direction to the basal slip planes, the generation of basal stacking faults (BSFs) is localized on the c-plane and the generated BSFs did not propagate into the surface during the growth. Thus, the primary defects in the c-GaN epilayers are 1D threading dislocations. Occasionally, the particular planar defects such as prismatic stacking faults (PSFs) and inversion domain boundaries are observed. However, since the basal slip planes in the $\alpha$-GaN are parallel to the growth direction unlike c-GaN, the BSFs with lower formation energy can be easily formed along the growth direction, where the BSFs propagate straightly into the surface. Consequently, the lattice mismatch between film and substrate in $\alpha$-GaN epilayers is mainly relaxed through the formation of BSFs. These 2D planar defects are placed along only one direction in the cross-sectional view. Thus, the nonpolar $\alpha$-GaN films have different atomic arrangements along the two orthogonal directions ($[0001]_{GaN}$ and $[\bar{1}100]_{GaN}$ axes) on the $\alpha$-plane, which are expected to induce anisotropic biaxial strain. In this study, the anisotropic strain relaxation behaviors in the nonpolar $\alpha$-GaN epilayers grown on ($1\bar{1}02$) r-plane sapphire substrates by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVO) were investigated, and the formation mechanism of the abnormal zigzag shape PSFs was discussed using high-resolution transmission electron microscope (HRTEM).

• 생명과학회지
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• 제23권3호
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• pp.426-431
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• 2013

본 연구에서는 장수풍뎅이 유충의 식품원료화를 위한 전처리 조건을 설정하기 위해 세포독성을 평가하고 특유의 이취감소 및 살균조건을 확립하였다. 분말 전처리 조건으로 수증기로 5분, 10분, 20분, 30분 동안 수증기로 멸균한 버섯폐목에 대한 미생물 검사 결과, 5분 이상 수증기로 멸균한 버섯폐목사료에 대해 미생물이 전혀 검출되지 않았다. 또한 수증기로 5분간 멸균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충을 $115^{\circ}C$, 0.9 $kgf/cm^2$, $121^{\circ}C$, 1.3 $kgf/cm^2$의 고온고압 멸균기 멸균하여 동결건조한 분말을 분쇄기로 분쇄하여 분말을 제조하였으며 이에 대한 미생물 검사를 실시한 결과, 모든 그룹에서 미생물이 전혀 검출되지 않았다. 이로써 5분간 살균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충을 $115^{\circ}C$, 0.9 $kgf/cm^2$으로 멸균하여 식품화 원료로 사용하기에 적합하다고 판단하였다. 그러나 이들 분말시료에서 나는 고유의 이취는 소비자의 기호도를 감소시킬 수 있는 중요한 원인이 될 수 있다고 판단되어 먹이공급중단을 통한 장내 이물질 제거를 유도하였으나 1일~10일까지의 먹이공급중단에 따른 장내 배설물의 정도가 눈에 띠게 감소하지 않고 5일 이상의 먹이공급중단에 따른 생존율이 감소함이 관찰되었다. 따라서 절식을 통한 장내 배변촉진이 효과적이지 않음을 확인하였으며 이에 소화촉진 및 이취제거에 효과적이라 사료되는 식품들(무, 양파, 양배추, 발효쌀겨, 밀가루)을 공급하여 5일간 배변 활동을 유도한 결과 먹이의 차이는 배변유도에 영향을 미치지 않음을 확인 할 수 있었다. 이에 배변유도에 따른 이취감소가 아닌 대체 먹이 사육 및 절식에 따른 후각 및 시각에 대한 관능평가를 실시한 결과 경제성과 편리성을 고려하였을 때 1일 절식 후 배변 유도한 유충 건조물이 식품을 위한 전처리 조건에 가장 적합할 것이라고 판단되었다. 또한 멸균한 사료로 사육한 장수풍뎅이 유충의 세포독성을 평가한 결과 1,000 ${\mu}g/ml$의 고농도에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 이로써 본 연구에서 1일간 절식 후 배변 유도한 유충 건조물이 식품을 위한 전처리 조건에 가장 적합할 것이라고 판단되며 장수풍뎅이 유충의 전처리 조건설정을 통한 식품원료로서의 안전성을 확보하고 경제적 산업적 측면에서의 활용이 가능할 것이라고 사료된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_2호
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• pp.1117-1132
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• 2019

산림생태계 내의 총일차생산량은 산림 자원 생산량과 직결되고, 산림생태계의 건강성, 산림식물계절 및 생태계 서비스의 중요한 지표가 된다. 이 연구에서는 인공위성 자료와 기계학습 알고리즘을 활용하여 우리 나라의 산림유역의 총일차생산량을 연구하였다. 에디공분산 타워가 있는 6개 지점에서의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 산출물과 에디공분산타워의 총일차생산성으로 연구기간의 75%-80%에 해당하는 자료로 기계학습 알고리즘을 훈련하고 나머지 기간으로 구축된 모델의 총일차생산성 예측 결과를 검증하였다. 모델을 구축할 때 MODIS 지상 산출물과 대기 산출물을 조합하여 새로운 입력자료(e.g., 포화수증기압차)를 모델의 입력자료(Processed MODIS)로 사용하였을 때와 이러한 과정 없이 QC(Quality control)만 거친 MODIS 산출물을 그대로 입력자료(Unprocessed MODIS)로 사용하였을 때의 총일차생산량을 비교해 보고 그 활용 가능성에 대해 고찰하였다. 추가로 MODIS 총일차생산량 산출물(MYD17)과 에디공분산 총일차생산성 및 기계학습 알고리즘 기반의 총일차생산성과의 상관관계를 보고 그 적합성에 대해 논의하였다. 이 연구에서 사용된 기계학습 알고리즘은 Support Vector Machine (SVM)으로 산림생태계 연구에서 가장 많이 사용되고 있는 기계학습 알고리즘 중 하나이다. 기계학습 알고리즘 기반(SVM 모델)의 총일차생산량 예측 결과는 MODIS 총일차생산량 산출물(MYD17)보다 에디공분산 총일차생산량과 전반적으로 높은 상관관계를 보였고 특히 식생 성장을 시작하는 시점의 값을 좀더잘 예측하는 결과를 보였다. 단일 지역에서 Unprocessed MODIS 입력자료로 훈련된 SVM 모델 결과는 피어슨 상관계수 0.75 - 0.95 (p < 0.001), 6개의 연구 지점에서 훈련된 SVM 모델 결과는 피어슨 상관계수 0.77 - 0.94 (p < 0.001) 사이를 보였다. 이 결과는 훈련 자료에 다양한 이벤트들이 포함되면 모델의 예측력이 향상되는 가능성을 보여주었고 위성영상의 산출물을 재계산하여 새로운 산출물을 내는 과정을 거친 위성 자료가 아니어도 그 예측력에는 크게 문제가 없음을 보여주었다.