• 한국재료학회지
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• 제12권1호
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• pp.36-43
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• 2002

In this study, the nanosized ZnS thin films that can be used for fabrication of blue light-emitting diodes, electro-optic modulators, and n-window layers of solar cells were grown by the solution growth technique (SGT), and their surface morphology and film thickness and grain size dependence on the growth conditions were examined. Based on these results, the quantum size effects of ZnS were systematically investigated. Governing factors related to the growth condition were the concentration of precursor solution, growth temperature, concentration of aq. ammonia, and growth duration. X-ray diffraction patterns showed that the ZnS thin film obtained in this study had the cubic structure ($\beta$-ZnS). With decreasing growth temperature and decreasing concentration of precursor solution, the surface morphology of film was found to be improved. Also, the film thickness depends largely on the ammonia concentration. In particular, this is the first time that the surface morphology dependence of ZnS film grown by SGT on the ammonia concentration is reported. The energy band gaps of samples were determined from the optical transmittance values, and were shown to vary from 3.69 eV to 3.91 eV. These values were substantially higher than 3.65 eV of bulk ZnS. It was also shown that the quantum size effect of SGT grown ZnS is larger than that of the ZnS films grown by most other growth techniques.

• 한국표면공학회지
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• 제56권6호
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• pp.451-456
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• 2023

Transparent conducting films having a three layered structure of ZnO/Cu/ZnO (ZCZ) were deposited onto the glass substrates by using RF and DC magnetron sputtering at room temperature. The emissivity and opto-electrical properties of the films were investigated with a varying thickness(5, 10, 15 nm) of the Cu interlayer. With increasing the Cu thickness to 15 nm, the films showed a enhanced electrical properties. Although ZnO 30/Cu 15/ZnO 30 nm film shows a lower resistivity of 5.2×10^-5 Ωcm, it's visible transmittance is deteriorated by increased optical absorbtion of the films. In addition, X-ray diffraction patterns indicated that the insertion of Cu interlayer improve the grain size of ZnO films, which is favor for the electrical and optical properties of transparent conducting films. From the observed low emissivity of the films, it is concluded that the ZCZ thin films with optimal thickness of Cu interlayer can be applied effectively for the car's window coating materials.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.116-124
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• 2009

근래 휴대 단말기용 모뎀 칩셋이나 멀티미디어 프로세서의 CPU성능은 노트북PC에 버금가는 수준으로 향상되면서 휴대단말기가 전자기기의 컨버전스화를 주도하는 아이콘으로 떠오르고 있다. 더불어 DMB, 디지털 카메라, 화상통화, 인터넷 검색 등이 기본적으로 제공되면서 소형크기의 휴대 단말기용 디스플레이에서도 화질에 대한 관심이 높아지고 있다. 휴대단말기의 경우 야외에서 태양광과 같은 주변광원의 변화로 동일한 영상이 열화 또는 과도하게 밝아져 보이는 야외 시인성 문제를 해결해야 하며, 더구나 최근 터치방식 패널이 휴대단말기 디스플레이 장치에 사용되면서 ITO 필름에 의한 투과율 손실로 디스플레이 화면의 컨트라스트 저하가 더해지고 있다. 본 논문에서는 휴대 단말기용 영상개선 SoC를 위해 영상 개선 알고리즘을 개발하였고 이에 대한 성능 비교를 수행하였다. 컨트라스트 개선을 위해 적응형 기법으로 Clipped Histogram Stretching을, 정적 기법으로 S형 곡선조정과 Gain 조정 기법을 사용하였고 야외 시인성 개선을 위해서는 CIELCh 색공간에서 외부 조도센서의 정보에 따라 명도(Lightness)와 채도(Chroma)가 조절될 수 있도록 하였다. 개발한 알고리즘에 대한 성능평가는 결과영상의 히스토그램, RGB 화소값 분포도, 엔트로피 그리고 동적영역 확장비 등을 통해 분석을 진행하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.199-204
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• 2000

본 연구에서는 청색 발광다이오드, 광전모듈레이터, 태양전지의 창문층 등의 광범위한 응용분야를 갖는 ZnS를 용액 성장법에 의해 nanometer 사이즈의 입자로 구성된 박막의 형태로 슬라이드 유리기판에 성장하고 구조적, 광학적 특성을 분석하고, 이 결과를 토대로 ZnS박막의 양자사이즈효과에 대해 연구하였다. 성장조건에 관련된 인자는 precursor 용액의 농도, 성장온도, 암모니아 용액의 농도, 성장시간 등이었다. X-선 회절분석 결과, 본 연구에서 용액성장법으로 성장한 ZnS박막은 cubic 구조($\beta$-ZnS)를 가졌다. 성장온도가 $75^{\circ}C$일 때 막의 표면상태가 가장 양호했으며 입자사이즈의 균일도도 가장 우수했다 광에너지 변화에 따른 광투과도 측정 결과, 본 연구의 ZnS 시료는 성장조건을 조절함에 따라 에너지밴드갭이 3.69 eV~3.91 eV까지 조절 할 수 있었고, 이는 벌크 ZnS의 에너지밴드갭인 3.65 eV보다 훨씬 높은 수치로서 양자사이즈효과에 의한 blue-shift 현상이 용액성장법으로 합성된 ZnS에서 큰 폭으로 나타남을 알 수 있었다. 그리고 photoluminescence(PL)측정 결과, ZnS 입자의 미세성으로 인한 입자 표면준위의 영향으로 PL 피크가 에너지밴드갭보다 훨씬 적은 에너지 영역에서 발생했다. 특히 PL피크의 위치가 입자사이즈와 막두께에 따라 shift했는데, 이는 용액성장법으로 성장한 ZnS의 경우 본 연구에서 최초로 보고되는 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제21권9호
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• pp.497-501
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• 2011

The CdS thin film used as a window layer in the CdTe thin film solar cell transports photo-generated electrons to the front contact and forms a p-n junction with the CdTe layer. This is why the electrical, optical, and surface properties of the CdS thin film influence the efficiency of the CdTe thin film solar cell. When CdTe thin film solar cells are fabricated, a heat treatment is done to improve the qualities of the CdS thin films. Of the many types of heat treatments, the $CdCl_2$ heat treatment is most widely used because the grain size in CdS thin films increases and interdiffusion between the CdS and the CdTe layer is prevented by the heat treatment. To investigate the changes in the electrical, optical, and surface properties and the crystallinity of the CdS thin films due to heat treatment, CdS thin films were deposited on FTO/glass substrates by the rf magnetron sputtering technique, and then a $CdCl_2$ heat treatment was carried out. After the $CdCl_2$ heat treatment, the clustershaped grains in the CdS thin film increased in size and their boundaries became faint. XRD results show that the crystallinity improved and the crystalline size increased from 15 to 42 nm. The resistivity of the CdS single layer decreased from 3.87 to 0.26 ${\Omega}cm$, and the transmittance in the visible region increased from 64% to 74%.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.665-670
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• 2020

CIGS 박막 태양 전지의 버퍼층은 흡수층과 윈도우층 사이의 밴드정렬(band alignment)을 통해 에너지 변환 효율을 향상시킨다. ZnS는 무독성의 II-VI 반도체 화합물로서 직접천이형 광대역 밴드갭과 n형 전도성을 가지며, 높은 광투과성, 높은 굴절률 등의 우수한 전기적, 광학적 특성을 가지고 있고, 우수한 격자정합을 가지는 물질이다. 이 연구에서, RF 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착 후 급속 열처리에 의해 제작된 ZnS 버퍼층 박막의 구조적, 광학적 특성의 상관관계에 대해 고찰하였다. (111), (220), (311) 면의 섬아연광 입방정 구조를 확인할 수 있고, 상대적으로 저온에서 급속열처리를 수행한 시료에서는 (002) 면의 우르쯔광 육방정 구조가 함께 나타나는 다결정이 되었다. 고온에서 급속열처리 수행한 시료에서는 섬아연광 입방정 구조의 단결정으로 상전이 된다. 화학적 성분 분석을 통해서 Zn/S의 비율이 화학양론에 근접한 시료에서 섬아연광 입방정 구조의 단결정이 나타났음을 확인하였다 급속열처리 온도가 증가할수록 흡수단이 다소간 단파장 쪽으로 이동되고, 가시광 파장 범위에서 평균 광투과율이 증가하는 경향성을 보이며 500℃ 조건에서는 80.40%로 향상되었다.

• 대한화학회지
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• 제66권3호
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• pp.209-217
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• 2022

본 연구그룹에서는 투명 전도성 기판이 필요 없는 광감응형 전기변색 소자를 개발하였다. 이전의 연구에서 백금 촉매 적용에 의한 빠른 착색 및 탈색을 확인하였고, 저온소성형 WO₃졸과 TiO₂ 졸을 적용하여 플렉시블 필름형 소자를 구현하였으나, 이러한 소자가 4~5 시간 동안 태양광에 노출될 경우 과착색 되어 암막상태에서도 탈색이 되지 않는 현상을 확인하였다. 본 연구에서는 이러한 과착색 현상을 해결하기 위하여 광감응형 전기변색 소자의 전해질에(4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-yl)oxyl (TEMPOL)을 첨가하였다. TEMPOL을 첨가제로 사용한 광감응형 전기변색 소자의 경우 4시간 이상 햇빛에 노출되어도 과착색이 되지 않고, 가역성이 크게 향상되는 것을 확인하였다. 다양한 농도의 TEMPOL을 적용하여 가시광 투과율 변화 및 착/탈색 속도를 비교하였고, 에너지 레벨 관점에서 가능한 TEMPOL의 과착색 방지 메커니즘을 제시하였다.

• 청정기술
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• 제24권2호
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• pp.112-118
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• 2018

온도 변화에 따라 상 전이를 나타내는 열 감응성 고분자는 외부 온도 감응으로 태양광 투과 조절이 가능하므로 스마트 윈도우용 소재로 적용 가능하다. 넒은 온도 범위에서 사용 가능한 스마트 윈도용 열감응성 고분자의 개발은 바람직하다. 고 성능스마트 윈도우용 소재를 얻기 위하여, 단량체 N-isopropylacrylamide, 가교제 N, N'-methylenebisacrylamide (MBAm), 산화개시제 ammonium persulfate (APS)/촉매 tetramethylene diamine 및 혼합용매(물/글리세롤)을 사용하여 3차원의 열감응성(thermoresponsive) poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAm) 겔을 제조하였다. 본 연구에서는 혼합용매 중의 글리세롤의 함량이 가교된 PNIPAm 겔 필름의 하한임계온도(low critical solution temperature, LCST), 어는점 및 태양광의 투광도에 미치는 영향을 조사하였다. 글리세롤 함량이 0 wt%에서 10 wt%로 증가하면 PNIPAm 겔 필름의 LCST/어는점은 각각 $34.3/6.3^{\circ}C$에서 $28.2/-6.5^{\circ}C$로 감소함을 알 수 있었다. LCST보다 낮은 $25^{\circ}C$에서는 본 연구에서 합성한 모든 PNIPAm 겔 필름은 투명(광 투과)하지만 LCST보다 높은 $45^{\circ}C$에서는 불투명하다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 본 연구에서 합성한 PNIPAm 겔 소재는 $-6.5^{\circ}C$ 부근에서도 스마트 윈도우용 소재로 활용할 가능성이 높음을 알 수 있다.