• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.310-310
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• 2014

ZnO박막은 넓은 밴드갭 (3.37 eV), 높은 여기 결합 에너지 (60 meV)를 가지는 육방정계 우르자이트(hexagonal wurtzite) 결정구조를 가지는 II-VI족 화합물 반도체로, 가시광선 영역에서의 높은 광학적 투과도 특성과 자외선 파장에서 발광이 가능한 장점을 가진다. 최근, ZnO박막 성장 기술이 상당히 발전하였지만, 아직까지도 p-형 ZnO박막 성장 기술은 충분히 발전하지 못하여 ZnO의 동종접합 LED는 아직 상용화되지 않고 있는 실정이다. 따라서, 많은 연구 그룹에서 p-GaN, p-SiC, p-diamond, p-Si 등과 같은 p-type 물질 위에 n-type ZnO를 성장시킨 이종접합 다이오드가 연구되고 있다. 특히, p-GaN의 경우 ZnO와의 격자 불일치 정도가 1.8 % 정도로 작다는 장점이 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 일반적으로 c-축을 기반으로 한 극성ZnO 발광다이오드에서는 자발 분극과 압전 분극 현상에 의해 밴드 휨 현상이 발생하고, 이로 인해 전자와 정공의 공간적 분리가 발생하게 되어 발광 재결합 효율이 제한되고 있다는 문제가 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 극성 (0001) 및 비극성 (10-10) n-ZnO/p-GaN 발광다이오드의 성장 및 발광 소자의 전기 및 광학적 특성에 대한 비교 연구를 진행하였다. 금속유기 화학증착법을 이용하여 c-면과 m-면 위에 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) GaN박막을 $2.0{\mu}m$ 성장시킨 후 Mg 도핑을 한 p-GaN을 $0.4{\mu}m$ 성장시켜 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) p-GaN템플릿을 준비하였다. 이후, N2분위기 $700^{\circ}C$에서 3분동안 열처리를 통하여 Mg 도펀트를 활성화시킨 후 원자층 증착법을 이용하여 동시에 극성 및 반극성 p-GaN의 위에 n-ZnO를 $0.11{\mu}m$ 성장시켜 이종접합구조의 발광소자를 형성하였다. 이때, 극성 (0001) p-GaN 위에는 극성의 n-ZnO 박막이 성장되는 반면, 반극성 (11-22) p-GaN 위에는 비극성 (10-10) n-ZnO 박막이 성장됨을 HR-XRD로 확인하였다. 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN이종접합 발광다이오드의 전계 발광 스펙트럼에서는 430 nm 와 550 nm의 두 피크가 동시에 관찰되었다. 430 nm 대역의 파장은 p-GaN의 깊은 준위에서 발광하는 것으로 판단되며, 550 nm 피크 영역은 ZnO의 깊은 준위에서 발광되는 것으로 판단된다. 특히, 10 mA 이하의 저전류 주입시 550 nm의 피크는 430 nm 영역보다 더 큰 발광세기를 나타내고 있다. 하지만, 10 mA 이상의 전류주입 하에서는 550 nm의 영역보다 430 nm의 발광세기가 더욱 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 ZnO의 밴드갭이 3.37 eV로 GaN의 밴드갭인 3.4 eV다 작기 때문에 우선적으로 ZnO의 깊은 준위에서 발광하는 550 nm가 더욱 우세하지만, 지속적으로 전류주입 증가에 따른 캐리어 증가시 n-ZnO에서 p-GaN로 전자가 넘어가며 p-GaN의 깊은 준위인 430 nm에서의 피크가 우세해지는 것으로 판단된다. 반면에, 비극성 (10-10) n-ZnO/반극성 (11-22) p-GaN 구조의 이종접합 발광다이오드로 전계 발광 스펙트럼에서는 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 전계 발광 세기를 나타내고 있다. 이는, 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 비극성 n-ZnO/반극성 p-GaN의 결정성이 상대적으로 낮기 때문으로 판단된다. 또한, 20 mA 영역에서도 510 nm의 깊은 준위와 430 nm의 발광이 관찰되었다. 동일한 20 mA하에서 두 피크의 발광세기를 비교하면 430 nm의 영역은 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 값을 나타내고 있다. 이는 반극성 (11-22) p-GaN의 경우 극성 (0001) p-GaN에 비하여 우수한 p-형 특성에 기인한 것으로 판단된다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.176-177
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• 2002

1.3 $\mu\textrm{m}$와 1.55 $\mu\textrm{m}$의 발광 파장을 갖는 광통신용 반도체 레이저 다이오드는 지금까지 많은 발전을 해 왔으며 다양하게 응용이 되어 오고 있다. 기존의 장파장 소자들은 InP 기판 위에 성장을 하고 있으며, GaAs 관련된 물질의 적용은 장파장 대역의 이득층 성장의 어려움 때문에 GaAs가 가지고 있는 안정된 장점에도 불구하고 적용되지 못했다. 그러나 1996년 M. Kondow는 GaAs 기판에 격자정합되는 InGaAsN 물질을 제안하였고(1) 그 이후로 레이저 다이오드에 제작에 까지 이르렀으며(2-3) 특히, 표면발광반도체레이저의 상온 연속발진에도 성공하였다. (중략)

• 한국표면공학회지
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• 제35권5호
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• pp.289-294
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• 2002

ZnTe films have been grown on (100) GaAs substrate with two representative problems. The one is lattice mismatch, the other is thermal expansion coefficients mismatch of ZnTe /GaAs. It claims here, the relationship of film thickness and defects distribution with (100) ZnTe/GaAs using hot wall epitaxy (HWE) growth was investigated by transmission electron microscopy (TEM). It analyzed on the two-sort side using TEM with cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM) and high-resolution electron microscopy (HREM). Investigation into the nature and behavior of dislocations with dependence-thickness in (100) ZnTe/ (100) GaAs hetero-structures grown by transmission electron microscopy (TEM). This defects range from interface to 0.7 $\mu\textrm{m}$ was high density, due to the large lattice mismatch and thermal expansion coefficients. The defects of low density was range 0.7$\mu\textrm{m}$~1.8$\mu\textrm{m}$. In the thicker range than 1.8$\mu\textrm{m}$ was measured hardly defects.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.902-911
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• 2003

에미터 면적이 2.0${\times}$20 $\mu\textrm{m}$$^2$인 단위 InGaP/GaAs HBT power cell을 이용하여 IMT-2000 단말기용 MMIC 2단 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 온도 변화에 따른 전력증폭기의 RF 특성 변화를 보상시킬 수 있으며, 외부 조절 전압으로 대기전류를 줄일 수 있는 능동 바이어스 회로를 채택하였다. HBT의 실측정 S 파라미터와의 fitting을 통하여 비선형 등가 회로 파라미터를 추출하였고, load-pull 시뮬레이션으로 최대 출력 정합 임피던스를 결정하였다. 제작 및 측정 결과, MMIC 2단 전력증폭기는 on-wafer 측정에서 23 ㏈의 전력 이득과 28.4 ㏈m의 출력 전력( $P_{1-}$㏈/) 및 31%의 전력 부가 효율을 얻었으며, FR-4 기판상에 off-chip 출력정합회로를 구현한 COB 측정에서 22.3 ㏈의 전력이득과 26 ㏈m의 출력전력 및 28%의 전력부가효율을 얻었으며, -40 ㏈c의 ACPR 특성을 얻었다..

• 한국광학회지
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• 제12권1호
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• pp.40-47
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• 2001

초고속 디지털 광통신용 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP MQW 광흡수 변조기에서 각종 구조변수들이 광흡수변조기 성능에 미치는 영향을 체계적으로 조사분석하였다. 일반적으로 행하여지는 양자우물 수 $N_w$, 양자우물 두께 $t_w$, detuning 양 $\Delta\lambda$, 소자길이 L과 같은 구조 파라미터들에 더불어 본 연구에서 새롭게 제안한 SCH 영역내에 n형으로 도핑된 길이 $t_n$가 소자 성능에 미치는 영향을 해석하였다 이를 통해 소자길이 L=$100{\mu}m$의 광흡수변조기에서 구동 전압 $V_{\alpha}$=0~-2V 영역에서 동작하고 기초흡수 -1.5dB 이하, -1V에서 -2.92dB 및 -2V에서 -10.0dB 이상의 소광비를 주는 우수한 성능을 갖는 초고속 광흡수 변조기 설계가 가능하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.329.2-329.2
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• 2014

지난 수년간 태양전지의 광전변환효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광 흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n+-형 GaAs기판위에 n+-형 GaAs를 250 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs활성층을 $1{\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 n+ 와 p+-형 GaAs를 각각 50, 750 nm 증착함으로써 p-i-n구조를형성하였다. 여기서, n+-형 GaAs 과 p+-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018cm-3$로 하였다. 또한 양자점을 태양전지 활성층에 20층을 형성하였다. 이때 p-i-n 태양전지 와 양자점 태양전지의 광전변환 효율은 각각 5.54, 4.22 % 를 나타내었다. p-i-n 태양전지의 개방 전압과 단락전류는 847 mV, 8,81 mA이며 양자점 태양전지는 847 mV, 6.62mA로 확인되었다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 $300{\mu}m$의 태양전지 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 특성인자와의 상관관계를 논의할 것이다.

• 한국재료학회지
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• 제21권8호
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• pp.439-443
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• 2011

The crystal structure and magnetic properties of a new solid solution type ferrite $(Fe_2O_3)_5-(Al_2O_3)_{3.4}-(Ga_2O_3)_{0.6}-SiO$ were investigated using X-ray diffraction and M$\"{o}$ssbauer spectroscopy. The results of the X-ray diffraction pattern indicated that the crystal structure of the sample appears to be a cubic spinel type structure. The lattice constant (a = 8.317 ${\AA}$) decreases slightly with the substitution of $Ga_2O_3$ even though the ionic radii of the Ga ions are larger than that of the Al ions. The results can be attributed to a higher degree of covalency in the Ga-O bonds than in the Al-O and Fe-O bonds, which can also be explained using the observed M$\"{o}$ssbauer parameters, which are the magnetic hyperfine field, isomer shift, and quadrupole splitting. The drastic change in the magnetic structure according to the Ga ion substitution in the $ (Fe_2O_3)_5(Al_2O_3)_{4-x}(Ga_2O_3)_xSiO$ system and the low temperature variation have been studied through a M$\"{o}$ssbauer spectroscopy. The M$\"{o}$ssbauer spectrum at room temperature shows the superpositions of two Zeeman patterns and a strong doublet. It shows significant departures from the prototypical ferrite and is comparable with the diluted ferrite. The doublet of spectrum at room temperature appears to originate from superparamagnetic clusters and also the asymmetry of the doublet appears to be caused by the preferred orientation of the crystallites. The M$\"{o}$ssbauer spectra below room temperature show various complicated patterns, which can be explained by the freezing of the superparamagnetic clusters. On cooling, the magnetic states of the sample were various and multi critical.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.929-934
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• 2010

실내조명하에서 유비쿼터스 센서 네트워크 태그 및 노드 전원으로 태양전지 사용 가능성을 실험하기 위해 PMMA(Poly-Methyl-Methacrylate) 렌즈를 단일접합 AlGaAs/GaAs 태양전지 위에 덧씌워서 렌즈로 사용한 결과 태양 전지의 특성이 향상 되었다. PMMA 렌즈를 덧씌운 효과를 비교하기 위해 AlGaAs 단일접합 태양전지에 PMMA 렌즈를 덧씌우기 전과 후의 특성을 각각 one sun 조건 ($100mW/cm^2$) 하에서 측정하였으며, 실내의 탁상램프 조명 근접거리 조건(약 1200 룩스)하에서 특성 측정 결과를 비교하였다. PMMA 렌즈를 덧씌운 결과 약 5% 정도의 효율이 향상되었고, 탁상용 형광램프 조건에서 $83\;{\mu}m/cm^2$ 이상의 전기에너지가 발생됨을 확인하였다. 실내조명 조건에서는 one sun ($100mW/cm^2$) 에 비해서 광량이 매우 작으므로 발생전압과 발생 전류가 상당히 감소하게 된다. 하지만 $83\;{\mu}m/cm^2$ 정도의 전기에너지가 발생되어 향 후 렌즈효율 개선과 모듈 설계를 통해 USN 태그 및 노드용 전원으로 충분히 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 약학회지
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• 제35권3호
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• pp.174-181
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• 1991

These experiments were conducted to investigate the effects of glycyrrhizin(GL) and glycyrrhetinic acid(GA) on histamine synthesis, lymphocyte blastogenesis in C57BL/6J mice splenocytes, IL-1 production, $Ca^{2+}$ uptake by macrophage-like P388D$_{1}$ cells and plaque forming cell assay against SRBC. Histamine contents, lymphocyte blastogenesis, IL-1 activity, $Ca^{2+}$ uptake and plaque forming cell were determined by enzyme isotope method, [sup 3/H]-thymidine incorporation, C3H/HeJ mouse thymocytes proliferation, the addition of 5 $\mu$Ci/ml $^{45}$Ca$^{2+}$ to P388D$_{1}$, cell suspension and assay to sheep red blood cell, respectively. Cytotoxicity, which was expressed as 50% mortality, was occurred by the addition of GL(10$^{-3}$M) and GA(10$^{-4}$M). Histamine production in mouse spleen cell culture was significantly increased by the addition of 0.25 $\mu\textrm{g}$/ml of Con A, after 48 hour incubation. Con A dependent T-lymphocyte proliferation was also enhanced by the addition of 0.25 .mu.g/ml of Con A. The effects of GL on histamine contents and T-lymphocyte proliferation were significantly decreased at high dose (10$^{-5}$M), while IL-1 activity was remarkably suppressed by 10$^{-8}$~10$^{-4}$M of GL. $Ca^{2+}$ uptake was not changed, but antibody production was increased by GL(10 mg/kg). GA inhibited histamine contents at 10$^{-9}$~10$^{-7}$ and depressed Con A (0.25 $\mu\textrm{g}$/ml) dependent T-lymphocyte proliferation at 10$^{-7}$~10$^{-5}$M of GA, but increased suboptimal dose (Con A 0.1 $\mu\textrm{g}$/ml) at 10$^{-9}$~10$^{-7}$M of GA. IL-1 activity was suppressed by 10$^{-8}$~10$^{-4}$M of GA and $Ca^{2+}$ uptake was enhanced by 10$^{-9}$~10$^{-6}$ of GA, but antibody production was not changed by GA. From the above results, it is suggested that GL and GA have immuno-regulatory action. GL decreased cell-mediated immune response, and increased humoral immune response at high dose. On the other hand, low dose of GA enhanced cell-mediated immune response, while high doses of GA decreased humoral immune reaction.

• 한국결정성장학회지
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• 제11권2호
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• pp.43-48
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• 2001

Ga-melt내에서 $NH_3$기체를 직접 반응시켜 GaN미세결정을 합성하였다. 약 1기압의 NH$_3$기체 분위기에서 bubbling을 적용하였고, 0.5~30$\mu \textrm{m}$ 크기의 진회색의 GaN 미세결정을 합성하였다. 또한, 반응 온도를 증가시켰을 때 반응 수율이 증가함을 확인하였다. 합성된 GiN미세결정을 입도분석, SEM, XRD 및 PL측정 등으로 결정성을 분석하였다. 합성된 GaN미세결정은 850~$1150^{\circ}C$의 반응온도 변화에 따라 결정 형태와 광학적 특성이 변화함을 확인하였다. 특히, $1050^{\circ}C$에서 합성된 GaN미세결정이 결정성이 우수하고, yellow band omission이 낮게 나타남을 확인하였다.