• Korean Journal of Digital Imaging in Medicine
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• v.8 no.1
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• pp.51-55
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• 2006

The effects of Asaddition in amorphous selenium(a-Se) films for digital X-ray conversion material have been studied using the moving photocarrier grating(MPG) technique. This method utilizes the moving interference pattern generated by the superposition of the two frequency shifted laser beams for the illumination of the sample. This moving intensity grating induces a short circuit current, j$_{sc}$ in a-Se:As film. The transport parameters of the sample are extracted from the grating-velocity dependent short circuit current induced in the sample along the modulation direction. The electron and hole mobility, and recombination lifetime of a-Se films with arsenic(As) additions have been obtained. We have found an Increase in hole drift mobility and recombination lifetime, especially when 0.3% As is added into a-Se film, whereas electron mobility decreases with As addition due to the defect density. The transport properties for As doped a-Se films obtained by using MPG technique have been compared with X-ray sensitivity for a-Se:As device. The fabricated a-Se(0.3% As) device film exhibited the highest X-ray sensitivity out of 5 samples.

• Journal of radiological science and technology
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• v.28 no.4
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• pp.267-272
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• 2005

The effects of As addition in amorphous selenium (a-Se) films for digital X-ray conversion material have been studied using the moving photocarrier grating (MPG) technique. This method utilizes the moving interference pattern generated by the superposition of the two frequency shifted laser beams for the illumination of the sample. This moving intensity grating induces a short circuit current, jsc in a-Se:As film. The transport parameters of the sample are extracted from the grating-velocity dependent short circuit current induced in the sample along the modulation direction. The electron and hole mobility, and recombination lifetime of a-Se films with arsenic (As) additions have been obtained. We have found an increase in hole drift mobility and recombination lifetime, especially when 0.3% As is added into a-Se film, whereas electron mobility decreases with As addition due to the defect density. The transport properties for As doped a-Se films obtained by using MPG technique have been compared with X-ray sensitivity for a-Se:As device. The fabricated a-Se(0.3% As) device film exhibited the highest X-ray sensitivity out of 5 samples.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.3 no.2
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• pp.27-31
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• 2009

Now a days, the Medical X-ray equipments has become digitalized from analog type such as film, cassette to CR, DR. And many scientists are still researching and developing the Medical X-ray equipment. In this study, we used the Bismuth tri-iodide to conversion material for digital X-ray equipments and we couldn't get the satisfying result than previous study, but it opened new possibility to cover the disadvantage of a-Se is high voltage aplly and difficultness of make. In this paper, we use $BiI_3$ powder(99.99%) as x-ray conversion material and make films that have thickness of 200um and the film size is $3cm{\times}3cm$. Also, we deposited an ITO(Indium Tin Oxide) electrode as top electrode and bottom electrode using a Magnetron Sputtering System. To evaluate a characteristics of the produced films, an electrical and structural properties are performed. Through a SEM analysis, we confirmed a surface and component part. And to analyze the electrical properties, darkcurrent, sensitivity and SNR(Signal to Noise Ratio) are measured. Darkcurrent is $1.6nA/cm^2$ and sensitivity is $0.629nC/cm^2$ and this study shows that the electrical properties of x-ray conversion material that made by screen printing method are similar to PVD method or better than that. This results suggest that $BiI_3$ is suitable for a replacement of a-Se because of the reduced manufacture processing and improved yield.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.445-445
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• 2013

유기태양전지는 간단한 제조공정, 낮은 제조단가, 가벼운 무게 및 우수한 유연성의 장점을 가지고 있기 때문에 모바일 기기의 응용에 많은 관심을 가지고 있다. 그러나 이종접합 유기태양전지의 광전 변환효율이 낮기 때문에 유기태양전지를 상용화하기 위해서는 광전변환 효율을 높이기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 태양전지의 광전 변환효율을 증진하기 위하여 열처리 시간 변화에 따른 이종접합 유기 태양전지의 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 전자 주게 물질인 P3HT와 전자 받게 물질인 PCBM 물질을 특정용매에 녹여 패턴화된 ITO를 코팅한 glass 기판 위에 스핀 코팅 방법을 이용하여 glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al 구조를 가진 이종접합 유기태양전지를 제작하였다. UV-Vis 분광학, X-선 광전자 분광학 및 원자힘 현미경 측정을 하여 제작한 소자의 광학적 및 구조적 특성을 분석하였다. 이종접합 유기태양전지의 우수한 광흡수율과 평탄한 표면을 가지는 최적화 조건을 열처리 시간에 따라 비교 분석하였다. 제작한 소자들을 열처리를 하지 않은 소자와 다양한 시간 동안 열처리를 한 소자의 특성을 비교하였다. 제작한 이종접합 태양전지의 전류-전압 측정 결과를 분석하여 최대의 광전 변환효율을 가지는 최적의 열처리 조건을 결정하였다. 열처리를 할 경우 열처리를 하지 않은 소자보다 광전 변환효율이 증가함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.210.2-210.2
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• 2013

현재 국내의 상용화된 디지털 방식 X-선 영상장치에서 간접변환방식은 대부분 CsI를 사용하고 있으며, X-선 흡수에 의해 전기적 신호를 발생시키는 직접변환방식은 Amorphous Selenium(a-Se)을 사용한다. a-Se은 진공 중에 녹는점이 낮아 증착시 substrate의 온도에 따라 민감한 변화를 보인다. 본 연구에서는 간접변환방식에 비해 높은 영상의 질을 획득할 수 있는 직접변환방식의 a-Se기반 X-선 검출기 제작 시 substrate에 인가된 온도에 따른 특성을 연구하여 최적화 된 substrate의 온도를 알고자 한다. 본 실험에서는 glass에 투명한 전극물질인 Indium Tin Oxide (ITO)가 electrode로 형성된 substrate를 사용하였으며 그 상단에 a-Se을 Physical Vapor Deposition (PVD)방식을 거쳐 X-선 검출기 샘플을 제작하였다. PVD 공정 시 네 개의 보트에 a-Se 시료를 각각 100g씩 총 400g을 넣고, $5{\times}10-5Torr$까지 진공도를 낮추었다. 보트의 온도는 $270^{\circ}C$에서 40분 $290^{\circ}C$에서 90분으로 온도를 인가하여 a-Se을 기화시켜 증착하였다. 증착 시 substrate 온도를 각각 $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$ 네 종류로 나누어 실험을 진행하였다. 끝으로 증착된 a-Se 상단에 Au를 PVD방식으로 electrode를 형성시켜 a-Se기반의 X-선 검출기 샘플 제작을 완료하였다. 제작된 a-Se기반의 X-선 검출기 샘플의 두께는 80에서 $85{\mu}m$로 온도에 따른 차이가 없었다. 이후에 전기적 특성을 평가하기위해 electrometer와 oscilloscope를 이용하여 Dark current와 Sensitivity를 측정하여 Signal to Noise Ratio(SNR)로 도출하였으며 Scanning Electron Microscope(SEM) 표면 uniformity를 관찰하였다. 또한 제작된 a-Se기반 X-선 검출기 샘플의 hole collection 성능을 확인하고자 mobility를 측정하였다. 측정결과 a-Se의 work function을 고려한 $10V/{\mu}m$기준에서 70kV, 100mA, 0.03sec의 조건의 X-선을 조사 하였을 때 Sensitivity는 세 종류의 검출기 샘플이 15nC/mR-cm2에서 18nC/mR-cm2으로 비슷한 양상을 나타내었지만, substrate온도가 $70^{\circ}C$때의 샘플은 10nC/mR-cm2이하로 저감됨을 알 수 있었다. 그리고 substrate온도 $60^{\circ}C$에서 제작된 검출기 샘플의 전기적 특성이 SNR로 환산 시, 15.812로 가장 우수한 전기적 특성을 나타내어 최적화 된 온도임을 알 수 있었다. SEM촬영 시 온도상승에 따라 표면 uniformity가 우수하였으며, Mobility lifetime에서는 $60^{\circ}C$에서 제작된 검출기 샘플이 deep trap 수치가 높아 hole이 $0.04584cm2/V{\cdot}sec$로 $0.00174cm2/V{\cdot}sec$의 electron보다 26.34배가량 빠른 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 a-Se증착 시, substrate에 인가된 온도는 균일한 박막의 형성 및 표면구조에 영향을 미치며 온도가 증가할수록 안정적인 전기적 특성을 나타내지만 $70^{\circ}C$이상일 시, a-Se층의 결정화가 생겨 deep trap을 발생시켜 전기적 특성이 저하됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 증착 시의 substrate의 온도 최적화는 a-Se기반 X-선 검출기의 안전성 및 성능향상을 위해 불가피한 요소가 된다고 사료된다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.15 no.3
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• pp.345-353
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• 2021

Digital radiography imaging systems can also help diagnose lesions in patients, but if x-rays that enter the human body cause scatter x-ray due to interaction with substances, they affect the signal and noise characteristics of digital x-ray images. To regard the human body as polymethyl methacrylate (PMMA) and observe the properties of scattered x-ray generated from PMMA on x-ray images, we analyze signal and noise in the spatial domain as well as noise-power spectrum (NPS), and detective quantum efficiency (DQE) at zero frequency. As PMMA thickness increased, signals decreased, the noise increased, and NPS degradation was identified in overall spatial frequencies. Based on these characteristics, zero-frequency performance was also shown to be degraded. Comparative analysis with Monte-carlo simulations will need to be made to analyze the zero-frequency performance by scattered x-ray of indirect conversion-type x-ray detectors more quantitatively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.282-283
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• 2006

The transport phenomena of arsenic (As) doped amorphous selenium(a-Se:As) thin film for digital X-ray conversion material has been reported. The effect of As addition on the carrier mobility and recombination lifetime in a-Se:As sample has been measured using the moving photo-carrier grating (MPG) technique. An Increase in hole mobility and recombination was observed when 0.3% arsenic, was added into a-Se sample, whereas electron mobility decrease with arsenic addition due to the defect density. The fabricated a-Se:03% As device exhibited the highest X-ray sensitivity.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10b
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• pp.433-435
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• 2005

광변환 물질을 사용하여 X-선이나 감마방사선을 가시광으로 변환한 다음 CCD 카메라를 통하여 광량을 측정하면 방사선의 양을 간접적으로 측정할 수 있다. 본 연구에서는 CCD형 비상대용 로봇용 고속 삼차원 방사선 위치 탐지장치에서 방사선 위치 센싱의 핵심 역할을 수행하는 CCD 방사선 탐지부를 간접 방사선 측정 방법을 응용하여 고안하고 구현한 다음 이에 대한 방사선 특성시험을 수행하였다. 시험 결과로 부터 구현한 CCD형 방사선 센서가 방사선 위치 및 선량 탐지장치로 활용 가능성이 충분함 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.524-524
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• 2013

백색 유기발광소자는 전색 디스플레이나 조명용 광원으로 쓰일 수 있기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 백색 유기발광소자를 제작하기 위해서는 보통 청색, 녹색 및 적색을 가지는 발광층을 적층하거나 세 가지 색을 가지는 혼합하여 단일 발광층으로 제작할 수 있으나 구조가 복잡해지고 제작이 어려워지는 단점이 있다. 본 연구에서는 sol-gel 방법으로 제작된 무기물 형광체를 색변환 층으로 사용하였고, 청색 유기발광소자를 광원으로 하여 백색 유기발광소자를 제작하였다. 청색 유기 물질을 발광층으로 사용하여 제작한 청색 유기발광소자를 광원으로 사용하였고 다른 온도에서 소결된 무기물 형광체를 색변환층으로 사용하여 백색 유기발광소자를 제작하여 발광 특성을 관찰하였다. 다른 소결 온도에서 형성된 무기물 형광체의 주사 전자현미경 측정과 X-선 회절 층정을 통해서 무기물 형광체의 형성 및 표면 형태를 관찰하였다. 제작한 무기 형광체를 색변환층으로 사용하여 백색 유기발광소자를 제작하였고, 인가한 전압에 따른 전계발광 특성 변화를 통해서 색변환 메커니즘을 규명하였다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.15 no.2
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• pp.173-179
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• 2021

Scattered x-ray generated by digital radiography systems also have the advantage of increasing signals, but ultimately detectability is reduced by decreasing resolution and increasing noise of x-ray images transmitted objects. An indirect method of measuring scattered x-ray in a modulation-transfer function (MTF) for evaluating resolution in a spatial-frequency domain can be considered as a drop in the MTF value corresponding to zero-frequency. In this study, polymethyl methacrylate (PMMA) was used as a patient tissue equivalent, and MTFs were obtained for various thicknesses to quantify the effect of scattered x-ray on resolution. X-ray image signals were observed to decrease by 35 ~ 83% with PMMA thickness increasing, which is determined by the absorption or scattering of x-rays in PMMA, resulting in reduced MTF and increased scatter fraction. The method to compensate for MTF degradation by PMMA resulted in the MTF inflation without considering the optical spreading generated by the indirect-conversion type detector. Data fitting or zero-padding are needed to compensate for MTF more reasonably on edge-spread function or line-spread function.