• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.53.2-53.2
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• 2010

In this study, we focused on our specialized electrode process for Si back-contact crystalline solar cell. It is different from other well-known back-contact cell process for thermal aspect and specialized process. In general, aluminum makes ohmic contact to the Si wafer and acts as a back surface reflector. And, silver is used for low series resistance metal grid lines. Aluminum was sputtered onto back side of wafer. Next, silver is directly patterned on the wafer by screen printing. The sputtered aluminum was removed by wet etching process after rear silver electrode was formed. In this process, the silver paste must have good printability, electrical property and adhesion strength, before and after the aluminum etching process. Silver paste also needs low temperature firing characteristics to reduce the thermal budget. So it was seriously collected by the products of several company of regarding low temperature firing (below $250^{\circ}C$) and aluminum etching endurance. First of all, silver pastes for etching selectivity were selected to evaluate as low temperature firing condition, electrical properties and adhesive strength. Using the nano- and micron-sized silver paste, so called hybrid type, made low temperature firing. So we could minimize the thermal budget in metallization process. Also the adhesion property greatly depended on the composition of paste, especially added resin and inorganic additives. In this paper, we will show that the metallization process of back-contact solar cell was realized as optimized nano-paste characteristics.

• 한국광학회지
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• 제32권4호
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• pp.163-171
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• 2021

조명에 사용되는 일반적인 백색 발광 다이오드는 청색 발광 다이오드 위에 황색 형광체를 입힌 구조가 보편적이나 발광 스펙트럼상 짙은 적색 성분이 부족해서 조명의 연색성이 떨어지는 문제가 있다. 본 연구에서는 백색 발광 다이오드의 연색 특성을 개선하기 위해 적색 양자점 조명을 백색 조명의 확산판에 적용한 후 광학 시뮬레이션을 이용해 광구조를 최적화하고자 하였다. 양자점의 평균 자유 행정 및 확산판 내 TiO₂ 입자의 농도를 조절해 연색지수, 휘도 등 광특성을 조사했다. 대부분의 조건에서 연색지수는 90을 넘었고 이는 적색 양자점 필름의 적용이 일반적인 백색 발광 다이오드의 연색 특성을 개선하는 데 효과적인 방법임을 보여준다. 색좌표의 각도 의존성은 확산판과 조명 하단의 반사판 사이에 형성되는 광학적 공동 구조를 활용함으로써 제거할 수 있었는데 이는 공동 내 위치한 양자점 필름을 통한 빛의 다중 투과가 시야각에 따른 광경로의 차이를 줄였기 때문으로 해석된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.477-477
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• 2012

The effects of argon neutral beam (NB) energy on the amorphous carbon (a-C) films were investigated, while the a-C films were deposited by neutral particle beam assisted sputtering (NBAS) system. The deposition characteristics of these films were studied as a function of NB energy (or reflector bias voltage). The film structures were investigated by Raman spectroscopy. The hardness was measured by nano-indentation tests and the optical band gap was measured by UV-visible spectroscopy.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권4호
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• pp.375-383
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• 2021

We present a simulation method to design antireflection coating (ARCs) for fiber-coupled superconducting nanowire single-photon detectors. Using a finite-element method, the absorptance of the nanowire is calculated for a defined unit-cell structure consisting of a fiber, ARC layer, nanowire absorber, distributed Bragg reflector (DBR) mirror, and air gap. We develop a method to evaluate the uncertainty in absorptance due to the uncontrollable parameter of air-gap distance. The validity of the simulation method is tested by comparison to an experimental realization for a case of single-layer ARC, which results in good agreement. We show finally a double-layer ARC design optimized for a system detection efficiency of higher than 95%, with a reduced uncertainty due to the air-gap distance.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-59
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• 2006

본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제31권6호
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• pp.328-333
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• 2020

본 논문에서는 Q-polynomial을 이용한 Korsch 망원경의 비구면 반사경 공차 분석을 진행하였다. 고해상도 인공위성의 비구면 반사경은 고정밀 제작이 요구되어 품질을 평가하기 위한 공차 분석이 중요하다. 따라서 비구면을 각 계수항들이 독립적인 Q-polynomial로 표현하고 Korsch 망원경 광학계의 공차 분석을 진행하였다. 또한 비구면 반사경에 형상 오차를 Zernike fringe sag로 부여하여 공차 분석하고 두 결과를 비교하여 Q-polynomial으로도 공차 분석할 수 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-14
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• 2021

본 논문에서는 인공위성용 비축 삼반사 망원경의 조리개 위치에 따른 광학계 연구를 진행하였다. 인공위성 광학 탑재체로 주로 사용되는 비축 삼반사 망원경은 높은 해상도와 넓은 화각을 가져야 한다. 또한, 광학계가 구조적으로 비축상에 위치하여 조립이 어려우므로 넓은 공차범위를 가져야 한다. 그러나 조리개의 위치 선정에 따라 광학계의 성능 차이 이외에도 민감도의 차이가 있어, 사용 목적에 따른 적합한 조리개의 위치 선정이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 조리개 위치가 각각 다른 비축 삼반사 망원경을 설계하고 성능 및 민감도 분석을 진행하여 적합한 조리개의 위치를 제시하였다.

• Advances in nano research
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• 제13권2호
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• pp.199-206
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• 2022

We present the high-brightness large-area 10.1" in-cell polarizer display panel integrated with a wire grid polarizer (WGP) and metal reflector, from the initial design to final system development in a commercially feasible level. We have modeled and developed the WGP architecture integrated with the metal reflector in a single in-cell layer, to achieve excellent polarization efficiency as well as brightness enhancement through the light recycling effect. After the optimization of key experimental parameters via Taguchi method, the roll nanoimprint lithography employing a flexible large-area tiled mold has been utilized to create the 90 nm-pitch polymer resist pattern with the 54.1 nm linewidth and 5.1 nm residual layer thickness. The 90 nm-pitch Al gratings with the 51.4 nm linewidth and 2150 Å height have been successfully fabricated after subsequent etch process, providing the in-cell WGPs with high optical performance in the entire visible light regime. Finally we have integrated the WGP in a commercial 10.1" display device and demonstrated its actual operation, exhibiting 1.24 times enhancement of brightness compared to a conventional film polarizer-based one, with the contrast ratio of 1,004:1. Polarization efficiency and transmittance of the developed WGPs in an in-cell polarizer panel achieve 99.995 % and 42.3 %, respectively.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.254-255
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• 2012

Interest in nano-crystalline silicon (nc-Si) thin films has been growing because of their favorable processing conditions for certain electronic devices. In particular, there has been an increase in the use of nc-Si thin films in photovoltaics for large solar cell panels and in thin film transistors for large flat panel displays. One of the most important material properties for these device applications is the macroscopic charge-carrier mobility. Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) or nc-Si is a basic material in thin film transistors (TFTs). However, a-Si:H based devices have low carrier mobility and bias instability due to their metastable properties. The large number of trap sites and incomplete hydrogen passivation of a-Si:H film produce limited carrier transport. The basic electrical properties, including the carrier mobility and stability, of nc-Si TFTs might be superior to those of a-Si:H thin film. However, typical nc-Si thin films tend to have mobilities similar to a-Si films, although changes in the processing conditions can enhance the mobility. In polycrystalline silicon (poly-Si) thin films, the performance of the devices is strongly influenced by the boundaries between neighboring crystalline grains. These grain boundaries limit the conductance of macroscopic regions comprised of multiple grains. In much of the work on poly-Si thin films, it was shown that the performance of TFTs was largely determined by the number and location of the grain boundaries within the channel. Hence, efforts were made to reduce the total number of grain boundaries by increasing the average grain size. However, even a small number of grain boundaries can significantly reduce the macroscopic charge carrier mobility. The nano-crystalline or polymorphous-Si development for TFT and solar cells have been employed to compensate for disadvantage inherent to a-Si and micro-crystalline silicon (${\mu}$-Si). Recently, a novel process for deposition of nano-crystralline silicon (nc-Si) thin films at room temperature was developed using neutral beam assisted chemical vapor deposition (NBaCVD) with a neutral particle beam (NPB) source, which controls the energy of incident neutral particles in the range of 1~300 eV in order to enhance the atomic activation and crystalline of thin films at room temperature. In previous our experiments, we verified favorable properties of nc-Si thin films for certain electronic devices. During the formation of the nc-Si thin films by the NBaCVD with various process conditions, NPB energy directly controlled by the reflector bias and effectively increased crystal fraction (~80%) by uniformly distributed nc grains with 3~10 nm size. The more resent work on nc-Si thin film transistors (TFT) was done. We identified the performance of nc-Si TFT active channeal layers. The dependence of the performance of nc-Si TFT on the primary process parameters is explored. Raman, FT-IR and transmission electron microscope (TEM) were used to study the microstructures and the crystalline volume fraction of nc-Si films. The electric properties were investigated on Cr/SiO2/nc-Si metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors.

• 한국광학회지
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• 제31권6호
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• pp.334-343
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• 2020

본 논문에서는 LED의 hot spot으로 인해 발생하는 눈부심을 감소시키기 위하여 간접광을 형성하는 조명 광학계 설계에 관한 연구를 진행하였다. LED를 실내 조명의 광원으로 사용하는 경우, 높은 휘도와 hot spot으로 인한 불균일한 휘도 분포로 인해 사용자에게 눈부심을 발생시키는 문제점이 있다. 특히, LED 스탠드의 경우 사용자의 눈에 가깝게 위치되어 있으며, 장시간 사용되기 때문에 눈부심 감소를 위한 연구가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 눈부심을 감소시키기 위한 LED 스탠드 광학계 구조 연구 및 설계를 진행하였다. 이후, 기존 LED 스탠드 제품과의 휘도 비교 및 분석을 통해 본 논문에서 제안한 반사형 LED 스탠드가 눈부심 면에서 더 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.