• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.148-148
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• 2011

일반적으로 LED 제작에 사용되는 c-plane GaN는 c축 방향으로 발생하는 분극의 영향을 받게 된다. 분극은 LED내 양자우물의 밴드를 기울게 하여 그 결과 전자와 홀의 재결합 확률을 감소시켜 낮은 내부양자효율을 가지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되었는데 그 중에서도 특히 a-plane 혹은 m-plane면과 같은 무분극 면을 사용하는 GaN LED가 주목받고 있다. 그 이유는 무분극 면은 분극이 발생하는 c축과 수직이기 때문에 분극의 영향을 받지 않아 높은 내부 양자효율을 가질수 있다. 본 연구에서는 MOCVD 장비를 사용하여 2인치 r-plane 사파이어 기판위에 3um두께의 a-plane GaN을 성장하였다. 그위에 2um정도로 Si을 도핑하여 n-type GaN 형성한후 단일 양자우물, 그리고 Mg을 도핑하여 p-type GaN을 성장하였다. 장파장대역의 a-plane LED의 특성을 알아보기 위해서 양자우물 형성시 In의 조성비를 높였다. 일반적인 포토리소그래피 공정과 Dry etching 공정을 사용하여 메사구조를 형성하였으며 Ti/Al/Pt/Au와 Ni/Au를 각각 n-type과 p-type의 전극 물질로 사용하였다. 제작된 LED의 특성을 파악하기 위해서 인가전류를 0부터 100mA까지 출력 스펙트럼을 측정하였으며 orange대역의 파장을 갖는 LED를 얻었다. 인가전류별 Peak 파장의 변화와 반측폭의 변화를 파악하여 장파장 대역의 a-plane LED의 특성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.172-172
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• 2009

In this study, we presented comparative discrimination methods to identify various line and planar defects observed in nonpolar a-GaN epilayers on r-sapphire substrates. Unlike the case of conventional c-GaN, which is dominated by perfect threading dislocations, systematic identification of undistinguishable defects using transmission electron microscopy (TEM) is necessary to suppress the propagation of defects in nonpolar GaN epilayers. Cross-sectional TEM images near the [0001] zone axis revealed that perfect mixed and pure screw type dislocations are visible, while pure edge, partial dislocations, and basal stacking faults (BSFs) are not discernible. In tilted cross-sectional TEM images along the [$1\bar{2}10$] zone axis, the dominant defects were BSFs and partial dislocations for the $g=10\bar{1}0$ and 0002 two-beam images, respectively. From plan view TEM images taken along the [$11\bar{2}0$] axis, it was found that the dominantpartial and perfect dislocations were Frank-Shockley with b=${\pm}1/6$<$20\bar{2}3$> and mixed type without an 1 component including b=${\pm}1/3$<$1\bar{2}10$> and ${\pm}1/3$<$\bar{2}110$>, respectively. Prismatic stacking faults were observed as inclined line contrast near the [0001] zone axis and were visible as band contrast in the two-beam images along the [$1\bar{2}10$] and [$11\bar{2}0$] zone axes.

• Elastomers and Composites
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• 제35권2호
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• pp.122-131
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• 2000

본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 카본블랙의 구조 변화가 카본블랙/고무 복합재료의 경화거동 및 tearing energy ($G_T$)에 어떠한 영향을 주는가에 대하여 관찰하였다. 실험적 결과를 통하여, 극성 및 무극성 용액으로 화학적 표면 처리한 카본블랙은 극성 또는 무극성 관능기의 발달로 카본블랙의 물리적 구조의 변화를 가져 왔다. Kissinger 식으로부터 얻은 카본블랙/고무 복합재료의 경화 거동은 경화 활성화 에너지 (cure activation energy, Ea)와 진동 인자 (frequency factor, A)가 분산력이 좋은 시편에서 감소하여 결과적으로 높은 반응성을 나타내는 것을 볼 수 있었다. 한편, 염기성 용액으로 처리한 BCB와 무극성 용액으로 표면 처리한 NCB는 충전재로 사용된 카본블랙/고무 복합재료의 기계적 물성 중 tearing energy를 증가시켰다. 이러한 결과는 분산력 또는 agglomerate의 발달, 표면 관능기, 기공 부피 (void volume), 그리고 카본블랙/고무 복합재료의 가교밀도 (cross-linking density)등으로 설명될 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.602-602
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• 2013

산화아연(ZnO)은 직접 천이 와이드 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy (60 meV)를 갖는 II-VI 반도체로 광촉매, light emitting diodes (LED), dye-sensitized solar cell 등의 여러 가지 분야에서 각광받고 있는 물질이다. ZnO는 열역학적으로 안정한 polar terminated (001)면과 nonpolar low-symmetry (100)면을 갖으며 (100)면이 (001)면보다 더 안정하기 때문에 (100)방향의 일차원구조가 쉽게 합성된다. 이러한 일차원 구조는 빛의 산란을 유도하여 더 많은 빛의 흡수를 야기 시킬 뿐만 아니라 일차원 구조를 따라 효율적인 전하 전달을 가능하게 한다. 본 연구에서는 일차원 구조의 장점을 살리면서 더 넓은 표면적을 갖는 hierarchical ZnO nanowire 구조를 수열합성법과 스퍼터링증착법을 이용하여 합성하였다. Hierarchical ZnO nanowire는 SEM, TEM을 이용하여 구조를 관찰하였고 UV-visable spectroscopy를 이용하여 일차원 구조의 ZnO nanowire와의 absorbance, transmittace 차이를 확인하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.349-350
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• 2002

The friction and wear behaviors of fluorine-containing compounds such as perfluoropolyethers (PFPE), phosphazenes (X-1P), ionic liquids as lubricants for steel/seel, steel/ceramic, ceramic/ceramic were investigated using a SRV tester and a one-way reciprocating friction tester both in ball-on-disc configuration. It was found that the three fluorine-containing lubricants could reduce friction coefficient and wear volume effectively. The effectiveness of the three lubricants in reducing wear volume could be ranked as ionic liquids>X-1P>PFPE. Tests also showed that aryloxyphosphazene with polar substituent as a lubricant of steel/steel pair gave low wear, while aryloxyphosphazene with nonpolar group on the phenyl pendant led to high wear. The morphology and the tribo-chemical reaction of the worn surfaces were analyzed with a scanning electron microscope (SEM) and X-ray photoelectron spectroscope (XPS). XPS analyses illustrated the formation of iron fluoride in steel/steel system with the lubrication of both phosphazenes and ionic liquids.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.23-23
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• 2009

GaN-based nitride semiconductors have attracted considerable attention in high-brightness light-emitting-diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) covering from green to ultraviolet spectral range. LED and LD heterostructures are usually grown on (0001)-$Al_2O_3$. The large lattice mismatch between $Al_2O_3$ substrates and the GaN layers leads to a high density of defects(dislocations and stacking faults). Moreover, Ga and N atoms are arranged along the polar [0001] crystallographic direction, which leads to spontaneous polarization. In addition, in the InGaN/GaN MQWs heterostructures, stress applied along the same axis can also give rise to piezoelectric polarization. The total polarization, which is the sum of spontaneous and piezoelectric polarizations, is aligned along the [0001] direction of the wurtzite heterostructures. The change in the total polarization across the heterolayers results in high interface charge densities and spatial separation of the electron and hole wave functions, redshifting the photoluminescence peak and decreasing the peak intensity. The effect of polarization charges in the GaN-based heterostructures can be eliminated by growing along the non-polar [$11\bar{2}0$] (a-axis) or [$1\bar{1}00$] (m-axis) orientation instead of thecommonly used polar [0001] (c-axis). For non-polar GaN growth on non-polar substrates, the GaN films have high density of planar defects (basal stacking fault BSFs, prismatic stacking fault PSFs), because the SFs are formed on the basal plane (c-plane) due to their low formation energy. A significant reduction in defect density was recently achieved by applying blocking layer such as SiN, AlN, and AlGaN in non-polar GaN. In this work, we were performed systematic studies of the defects in the nonpolar GaN by conventional and high-resolution transmission electron microscopy.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.445-450
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• 2011

본 연구에서는 상압 플라즈마를 발생시켜 고분자 재료의 표면 자유에너지와 접착력의 변화를 조사하였다. 고분자 재질은 PC, PET, EVA 를 사용하였으며 표면자유에너지 변화를 관찰하기 위해 Di water 와 diiodomethane을 사용하여 접촉각을 측정하였다. 플라즈마 처리에 따른 접착력의 변화를 관찰하기 위해 PET 필름에 고분자 필름을 부착시켜 $180^{\circ}$ peel test 를 수행하였다. 그 결과 PET 필름의 표면자유에너지 및 접착력이 가장 큰 것을 확인할 수 있었으며, 상압 플라즈마 표면처리 공정은 필름 계면의 접착력을 크게 증가시켜 주는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.146-146
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• 2011

The blue light emitting diode (LED) structure based on non-polar a-plane (11-20) GaN which was coated TiO2 nanoparticles using spin coating method was grown on r-plane (1-102) sapphire substrates to improve light extraction efficiency. We report on the emission and structural properties with temperature dependence of photoluminescence (PL) and x-ray rocking curves (XRC). From PL results at 13 K of undoped GaN samples, basal plane stacking fault (BSF) and near band edge (NBE) emission peak were observed at 3.434 eV and 3.484 eV, respectively. We also found the temperature-induced band-gap shrinkage, which was fitted well with empirical Varshini's equation. The PL intensity of TiO2 nanoparticles ?coated multiple quantum well (MQW) sample is decayed slower than that of no coating sample with increasing temperature. The anisotrophic strain and azimuth angle dependence in the films were shown from XRC results. The full width at half maximum (FWHM) along the GaN [11-20] and [1-100] directions were 564.9 arcsec and 490.8 arcsec, respectively. A small deviation of FWHM values at in-plane direction is attributed to uniform in-plane strain.

• 폴리머
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• 제26권4호
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• pp.445-451
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• 2002

본 연구에서는 실리카의 표면처리를 위해 실란 커플링제인, ${\gamma}$-methacryloxy propyl trimethoxy silane (MPS), ${\gamma}$-glycidoxy propyl trimethoxy silane (GPS), and ${\gamma}$-mercapto propyl trimethoxy silane (MCPS) 등을 사용하여 실리카 흡착특성과 기계적 계면물성에 대하여 고착하였다. 실란처리에 따른 실리카의 평형 확산압력, 표면 자유에너지, 비표면적을 BET법을 이용한 $N_2$/77 K 기체 흡착을 통하여 알아보았다. 본 실험결과 신란처리에 의해 실리카 표면에 도입된 비극성 관능기로 인해 실리카의 비표면적, 평형 확산압력, 표면 자유에너지의 비극성 요소가 증가하였으며 결과적으로 실리카/고무 복합재료의 기계적 계면 물성인 tearing energy ($G_{mc}$)가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 그리고 MPS로 표면처리한 경우가 GPS, MCPS에 비해서 우수한 기계적 계면물성을 나타남을 관찰할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.287.1-287.1
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• 2016

Three-dimensional (3-D) semiconductor nanoarchitectures, including nano- and micro- rods, pyramids, and disks, are emerging as one of the most promising elements for future optoelectronic devices. Since these 3-D semiconductor nanoarchitectures have many interesting unconventional properties, including the use of large light-emitting surface area and semipolar/nonpolar nano- or micro-facets, numerous studies reported on novel device applications of these 3-D nanoarchitectures. In particular, 3-D nanoarchitecture devices can have noticeably different current spreading characteristics compared with conventional thin film devices, due to their elaborate 3-D geometry. Utilizing this feature in a highly controlled manner, color-tunable light-emitting diodes (LEDs) were demonstrated by controlling the spatial distribution of current density over the multifaceted GaN LEDs. Meanwhile, for the fabrication of high brightness, single color emitting LEDs or laser diodes, uniform and high density of electrical current must be injected into the entire active layers of the nanoarchitecture devices. Here, we report on a new device structure to inject uniform and high density of electrical current through the 3-D semiconductor nanoarchitecture LEDs using metal core inside microtube LEDs. In this work, we report the fabrications and characteristics of metal-cored coaxial $GaN/In_xGa_{1-x}N$ microtube LEDs. For the fabrication of metal-cored microtube LEDs, $GaN/In_xGa_{1-x}N/ZnO$ coaxial microtube LED arrays grown on an n-GaN/c-Al2O3 substrate were lifted-off from the substrate by wet chemical etching of sacrificial ZnO microtubes and $SiO_2$ layer. The chemically lifted-off layer of LEDs were then stamped upside down on another supporting substrates. Subsequently, Ti/Au and indium tin oxide were deposited on the inner shells of microtubes, forming n-type electrodes of the metal-cored LEDs. The device characteristics were investigated measuring electroluminescence and current-voltage characteristic curves and analyzed by computational modeling of current spreading characteristics.