• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제44권5호
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• pp.459-464
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• 2021

The detector performance is important role in acquiring the gamma rays from patients. Among parameters of detector performances, there is density, which relates to respond to gamma rays. Therefore, we confirm the detection efficiency according to various detector materials based on the density parameter using GATE (geant4 application for emission tomography) simulation tool. The NaI (density: 3.67 g/cm³), CZT (Cadimium Zinc Telluride) (density: 5.80 g/cm³), CdTe (Cadmium Telluride) (5.85 g/cm³), and GAGG (Gadoinium Aluminum Gallium Garnet) (density g/cm³) were used as detector materials. In addition, the point source and quadrant bar phantom, which is modeled for 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mm thicknesses, were modeled to confirm the quatitative analysis using sensitivity (cps/MBq) and the full width at half maximum (FWHM, mm) at the 2.0 mm bar thickness containing visual evaluation. Based on the results, the sensitivity for NaI, CZT, CdTe, and GAGG detector materials were 0.12, 0.15, 0.16, and 0.18 cps/MBq. In addition, the FWHM for quadrant bar phantom in the 2.0 mm bar thickness is 3.72, 3.69, 3.70, and 3.73 mm for NaI, CZT, CdTe, and GAGG materials, respectively. Compared with performance of detector materials according to density, the high density can improve detection efficiency in terms of sensitivity and mean count. Among these detector materials, the GAGG material is efficient for detection of gamma rays.

• 센서학회지
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• 제30권6호
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• pp.446-450
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• 2021

Non-dispersive infrared (NDIR) gas sensors typically use an optical filter that transmits a discriminating 4.26 ㎛ wavelength band to measure carbon dioxide (CO2), as CO2 absorbs 4.26 ㎛ infrared. The filter performance depends on the transmittance and full width at half maximum (FWHM). This paper presents the fabrication, sensitivity, and selectivity characteristics of a distributed Bragg reflector (DBR)-based Fabry-Perot filter with a simple structure for CO2 detection. Each Ge and SiO2 films were prepared using the RF magnetron sputtering technique. The transmittance characteristics were measured using Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). The fabricated filter had a peak transmittance of 59.1% at 4.26 ㎛ and a FWHM of 158 nm. In addition, sensitivity and selectivity experiments were conducted by mounting the sapphire substrate and the fabricated filter on an NDIR CO2 sensor measurement system. When measuring the sensitivity, the concentration of CO2 was observed in the range of 0-10000 ppm, and the selectivity was measured for environmental gases of 1000 ppm. The fabricated filter showed lower sensitivity to CO2 but showed higher selectivity with other gases.

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.250-254
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• 2021

A highly sensitive and selective non-dispersive infrared (NDIR) carbon dioxide gas sensor requires achieving high transmittance and narrow full width at half maximum (FWHM), which depends on the interface of the optical filter for precise measurement of carbon dioxide concentration. This paper presents the design, simulation, and fabrication of a Fabry-Perot filter based on a distributed Bragg reflector (DBR) for a low-cost NDIR carbon dioxide sensor. The Fabry-Perot filter consists of upper and lower DBR pairs, which comprise multilayered stacks of alternating high- and low-index thin films, and a cavity layer for the resonance of incident light. As the number of DBR pairs inside the reflector increases, the FWHM of the transmitted light becomes narrower, but the transmittance of light decreases substantially. Therefore, it is essential to analyze the relationship between the FWHM and transmittance according to the number of DBR pairs. The DBR is made of silicon and silicon dioxide by RF magnetron sputtering on a glass wafer. After the optimal conditions based on simulation results were realized, the DBR exhibited a light transmittance of 38.5% at 4.26 ㎛ and an FWHM of 158 nm. The improved results substantiate the advantages of the low-cost and minimized process compared to expensive commercial filters.

• Progress in Superconductivity
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• 제14권2호
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• pp.99-101
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• 2012

Fluorescent yield X-ray absorption fine structure (XAFS) spectroscopy is useful for analyzing local structure of specific elements in matrices. We developed an XAFS apparatus with a 100-pixel superconducting tunnel junction (STJ) detector array with a high sensitivity and a high resolution for light-element dopants in wide-gap semiconductors. An STJ detector has a pixel size of $100{\mu}m$ square, and an asymmetric layer structure of Nb(300 nm)-Al(70 nm)/AlOx/Al(70 nm)-Nb(50 nm). The 100-pixel STJ array has an effective area of $1mm^2$. The XAFS apparatus with the STJ array detector was installed in BL-11A of High Energy Accelerator Research Organization, Photon Factory (KEK PF). Fluorescent X-ray spectrum for boron nitride showed that the average energy resolution of the 100-pixels is 12 eV in full width half maximum for the N-K line, and The C-K and N-K lines are separated without peak tail overlap. We analyzed the N dopant atoms implanted into 4H-SiC substrates at a dose of 300 ppm in a 200 nm-thick surface layer. From a comparison between measured X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES) spectra and ab initio FEFF calculations, it has been revealed that the N atoms substitute for the C site of the SiC lattice.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2016

Recently, many researchers have shown an increased interest in colloidal quantum dots (QDs) due to their unique physical and optical properties of size control for energy band gap, narrow emission with small full width at half maxima (FWHM), broad spectral photo response from ultraviolet to infrared, and flexible solution processing. QDs can be widely used in the field of optoelectronic and biological applications and, in particular, colloidal QDs based light emitting diodes (QDLEDs) have attracted considerable attention as an emerging technology for next generation displays and solid state lighting. A few methods have been proposed to fabricate white color QDLEDs. However, the fabrication of white color QDLEDs using single QD is very challenging. Recently, hybrid nanocomposites consisting of CdTe/ZnO heterostructures were reported by Zhimin Yuan et al.[1] Here, we demonstrate a novel but facile technique for the synthesis of CdTe/ZnO/G.O(graphene oxide) quasi-core-shell-shell quantum dots that are applied in the white color LED devices. Our best device achieves a maximum luminance of 484.2 cd/m2 and CIE coordinates (0.35, 0.28).

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.211.2-211.2
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• 2016

그래핀은 본연의 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 유연성 전도막 등 다양한 분야로의 응용가능성이 제기되었으나, 실제적인 응용을 위해서는 구조적인 결함을 최소화하며, 특성을 자유로이 제어하거나 향상시키는 공정의 개발이 요구된다. 특히 그래핀을 전자소자로 응용하기 위해서는 전기적 특성을 제어하는 것이 요구된다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑은 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 표면에 흡착시켜 기능화 된 그래핀을 얻는 방법으로, 특정 가스 분위기에서 고온 열처리하거나 활성종들이 존재하는 플라즈마에 노출시키는 방법이 제시되었다. 특히 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 단시간의 처리로 도핑이 가능하고, 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 플라즈마내의 극성을 띄는 다양한 활성종들의 충돌효과로 인하여 구조적인 손상이 발생하여 오히려 특성이 저하될 수 있어 이를 고려한 플라즈마 공정조건의 설정이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마에 노출된 그래핀의 Raman 특성을 고찰함으로써 화학적 도핑과 구조적인 결함의 경계를 확립하고 구조결함의 형성을 최소화한 효율적인 도핑조건을 도출하였다. 그래핀은 물리적 박리법을 이용하여 300 nm 두께의 실리콘 산화막이 존재하는 실리콘 웨이퍼 위에 제작하였으며, 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 전극의 위치, 인가전력, 처리시간을 변수로 암모니아($NH_3$) 플라즈마를 방전하여 그래핀의 Raman 특성변화를 관찰하였다. 그래핀의 구조적 결함 및 도핑 효과는 라만 스펙트럼의 D, D', 2D밴드의 강도와 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. 그 결과, 인가전력과 처리시간에 따라 결함형성과 질소도핑 영역이 구분 가능함을 확인하였으며, 이를 바탕으로 결함형성을 최소화한 효율적인 도핑조건이 접지전위, 0.45 W의 인가전력, 처리시간 10초이며, 최적조건에서 계산된 도핑레벨은 $1.8{\times}10^{12}cm^{-2}$임을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.238.1-238.1
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• 2015

2차원 탄소나노재료인 그래핀은 본연의 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 유연성 전도막 등 다양한 분야로의 응용가능성이 제기되었다. 그러나 실제적인 응용을 위해서는 그래핀의 구조적인 결함을 최소화하며, 특성을 자유로이 제어하거나 향상시키는 공정의 개발이 필요하다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑의 방법으로는 그래핀을 특정 가스 분위기에서 고온 열처리하거나 활성종들이 존재하는 플라즈마에 노출시킴으로써, 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 표면에 흡착시켜 기능화 된 그래핀을 얻는 방법 등이 제시되었다. 특히 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 단시간의 처리로 효율적인 도핑이 가능하고, 인가전력, 처리시간 등의 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 플라즈마 내에 존재하는 극성을 띄는 다양한 활성종들로 인하여 그래핀에 구조적인 결함을 형성하여 오히려 특성이 저하될 수 있어 이를 고려한 플라즈마 공정조건의 설정이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마에 노출된 그래핀의 Raman 특성을 고찰함으로써 화학적 도핑과 구조적인 결함의 경계를 확립하고 구조결함의 형성을 최소화한 효율적인 도핑조건을 도출하였다. 고품질 그래핀은 물리적 박리법을 이용하여 300 nm 두께의 실리콘 산화막이 존재하는 실리콘 웨이퍼 위에 제작하였으며, 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 전극의 위치, 인가전력, 처리시간을 변수로 암모니아(NH3) 플라즈마를 방전하여 그래핀의 Raman 특성변화를 관찰하였다. 그래핀의 구조적 결함 및 도핑은 라만 스펙트럼의 D, G, D', 2D밴드의 강도비와 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. 그 결과, 인가전력과 처리시간이 증가함에 따라 그래핀의 도핑레벨이 증가되고, 이후에는 도핑효과가 없어지고 결함의 정도가 상승하는 천이구역이 존재하며, 이를 넘어서는 너무 높은 인가적력의 처리는 그래핀에 결함을 형성하여 구조적인 붕괴를 야기함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.197.1-197.1
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• 2015

현재 화합물 반도체 나노구조는 적외선 검출기, 레이저, 발광 다이오드, 단전자 트랜지스터, 태양전지 등과 같은 고효율 광전자 소자에서의 응용을 위해 활발한 연구가 진행 되고 있다. 특히 양자점은 3차원으로 구속되어 있는 상태 밀도를 갖고 있어 레이저 응용 시 낮은 문턱 전류 밀도, 높은 이득, 높은 열적 안정성을 기대되고 있다. 하지만 양자점의 크기가 불규칙적이고 운반자 수집의 한계로 인하여 기대 이하의 온도 안정성을 갖고 있어 이를 극복하기 위해 양자점의 크기와 운반자 수집을 제어하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 크기가 다른 CdTe/ZnTe 이중 양자점을 ZnTe 장벽층의 두께에 변화하면서 성장 후 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 측정 결과 장벽층 두께가 작아질수록 작은 양자점의 광 루미네센스의 세기가 감소하면서 큰 양자점의 세기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었는데, 이는 장벽층 두께가 작아질수록 작은 양자점의 운반자들이 큰 양자점으로 이동되는 양이 많아지기 때문이다. 또한 장벽층 두께가 작아질수록 큰 양자점의 반치폭(Full Width at Half Maximum; FWHM)이 단층 양자점의 반치폭 보다 감소하는 것을 관찰 할 수 있었는데 이는 작은 양자점과 결합된 큰 양자점이 작은 양자점의 strain을 받아 크기의 균일함이 증가했기 때문이다. 이와 같은 결과 두 양자점이 결합된 이중 양자점 구조가 단층 양자점의 한계인 운반자 수집과 크기의 균일함을 향상할 수 있는 좋은 구조임을 제시하고 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.322-331
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• 2009

SPECT 장치에서 반치폭은 분해능을 평가할 수 있는 척도가 되므로, 본 연구에서는 검출기가 각각 2개와 3개가 있는 장치를 이용하여 우리나라에서 가장 많이 사용되는 7개의 필터 - Band limited, Sheep-logan, Hanning, Hamming, Low pass cosine, Parazen and Butterworth - 에 대해 세 개의 점선원으로 filter별로 MTF curve를 얻어 각각의 축방향에 따른 cut off level 과 profile 곡선을 이용하여 반치폭(FWHM)의 크기의 변화를 관찰하였다. 실험 결과 모든 filter에서 cut off level 0.4였을 때 가장 큰 반치폭의 길이가 측정되어 분해능이 가장 떨어졌고, cut off level 0.7에서 가장 높은 분해능을 보였다. MS2에서 가장 짧은 반치폭은 Butterworth filter사용시 $11.07\pm0.07mm$이었으며, MS3에서는 Hanning filter사용시 $8.44\pm0.19mm$로 나타났다.

• 천문학논총
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• 제32권1호
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• pp.157-161
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• 2017

The dusty torus of Active Galactic Nuclei (AGNs) is one of the important components for the unification theory of AGNs. The geometry and properties of the dusty torus are key factors in understanding the nature of AGNs as well as the formation and evolution of AGNs. However, they are still under discussion. Infrared observation is useful for understanding the dusty torus as thermal emission from hot dust with the dust sublimation temperature (~ 1500 K) has been observed in the infrared. We have analyzed infrared spectroscopic data of low-redshift and high-redshift quasars, which are luminous AGNs. For the low-redshift quasars, we constructed the spectral energy distributions (SEDs) with AKARI near-infrared and Spitzer mid-infrared spectra and decomposed the SEDs into a power-law component from the nuclei, silicate features, and blackbody components with different temperatures from the dusty torus. From the decomposition, the temperature of the innermost dusty torus shows the range between 900-2000 K. For the high-redshift quasars, AKARI traced rest-frame optical and near-infrared spectra of AGNs. Combining with WISE data, we have found that the temperature of the innermost dusty torus in high redshift quasars is lower than that in typical quasars. The hydrogen $H{\alpha}$ emission line from the braod emission line region in the quasars also shows narrow full width at half maximum of $3000-4000km\;s^{-1}$. These results indicate that the dusty torus and the broad emission line region are more extended than those of typical quasars.