• 한국분말재료학회지
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• 제28권3호
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• pp.239-245
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• 2021

The SnSe single crystal shows an outstanding figure of merit (ZT) of 2.6 at 973 K; thus, it is considered to be a promising thermoelectric material. However, the mass production of SnSe single crystals is difficult, and their mechanical properties are poor. Alternatively, we can use polycrystalline SnSe powder, which has better mechanical properties. In this study, surface modification by atomic layer deposition (ALD) is chosen to increase the ZT value of SnSe polycrystalline powder. SnSe powder is ground by a ball mill. An ALD coating process using a rotary-type reactor is adopted. ZnO thin films are grown by 100 ALD cycles using diethylzinc and H₂O as precursors at 100℃. ALD is performed at rotation speeds of 30, 40, 50, and 60 rpm to examine the effects of rotation speed on the thin film characteristics. The physical and chemical properties of ALD-coated SnSe powders are characterized by scanning and tunneling electron microscopy combined with energy-dispersive spectroscopy. The results reveal that a smooth oxygen-rich ZnO layer is grown on SnSe at a rotation speed of 30 rpm. This result can be applied for the uniform coating of a ZnO layer on various powder materials.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.103-111
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• 2003

$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 열차단막을 이용한 크로멜-알루멜(chromel-alumel) 열전(thermoelectric) 유량센서를 제작하였다. 백금 박막 히터의 저항온도계수는 약 $0.00397/^{\circ}C$이었고, 크로멜-알루멜 열전쌍(thermocouple)의 Seebeck 계수는 약 $36\;{\mu}V/K$이었다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유량센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터의 온도가 증가하거나 히터와 열전쌍 사이의 간격이 감소할수록 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 증가하였다. 히터 전압을 약 2.5 V로 하였을 때 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 약 $1.5\;mV/sccm^{1/2}$이었고, 열 응답시간은 약 0.18초이었다. 크로멜-알루멜 열전 유량센서의 유량감도에 있어서 선형 범위가 Bi-Sb 유랑센서의 것보다 더 넓게 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.4-4
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• 2010

Single-crystalline IGZO (Indium-Gallium-Zinc oxide) was fabricated on c-sapphire substrate. Single crystal ZnO was used as a buffer layer, and post-annealing was treated in $900^{\circ}C$ for crystallization of IGZO. Crystallized IGZO formed superlattice structure spontaneously induced to c-axis direction by ZnO butTer layer, the composition of IGZO was varied by amount of ZnO. Crystallinity and composition of IGZO was analyzed by X-ray Diffraction and Transmission Electron Microscopy.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.139.2-139.2
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• 2016

Electrons and phonons in chalcogenide-based materials play are important factors in the performance of an optical data storage media and thermoelectric devices. However, the fundamental kinetics of carriers in chalcogenide materials remains controversial, and active debate continues over the mechanism responsible for carrier relaxation. In this study, we investigated ultrafast carrier dynamics in an multilayered $\{Sb(3{\AA})/Te(9{\AA})\}n$ thin film during the transition from the amorphous to the crystalline phase using optical pump terahertz probe spectroscopy (OPTP), which permits the relationship between structural phase transition and optical property transitions to be examined. Using THz-TDS, we demonstrated that optical conductance and carrier concentration change as a function of annealing temperature with a contact-free optical technique. Moreover, we observed that the topological surface state (TSS) affects the degree of enhancement of carrier lifetime, which is closely related to the degree of spin-orbit coupling (SOC). The combination of an optical technique and a proposed carrier relaxation mechanism provides a powerful tool for monitoring TSS and SOC. Consequently, the response of the amorphous phase is dominated by an electron-phonon coupling effect, while that of the crystalline structure is controlled by a Dirac surface state and SOC effects. These results are important for understanding the fundamental physics of phase change materials and for optimizing and designing materials with better performance in optoelectronic devices.

• 센서학회지
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• 제11권3호
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• pp.145-154
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• 2002

저주파수의 저전압용 크로멜-알루멜 다중접합 열전변환기를 개발하고자 NiCr 히터의 두께를 400 nm. 600 nm 및 800 nm로 변화시켰다. $40\;Hz{\sim}10\;kHz$의 직류 역방향 주파수 범위로 0.5 V의 교류 실효전압을 열전변환기에 인가시켰을 때 히터의 두께가 400 nm인 열전변환기가 ${\pm}0.51{\sim}{\pm}1.69\;ppm$ 범위의 열전효과에 의한 교류-직류 전압 변환오차를 나타내었고. 열전효과 및 주파수에 의한 교류-직류 변환오차는 $40\;Hz{\sim}1\;MHz$의 주파수 범위에서 ${\pm}40{\sim}115\;ppm$ 범위를 나타내어, 저주파수의 저전압용으로 사용할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권11호
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• pp.1133-1137
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• 2011

마이크로 수준에서의 온도측정을 위하여 유리 피펫 기반의 프로브형 온도센서를 제작하였다. 이를 이용하여 정밀도 ${\pm}$ 0.1 K 를 가지는 온도측정 보정 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제작한 방식은 저온의 용융점을 갖는 솔더합금(Sn)을 피펫에 내부에 주입하고 외부에 니켈(Ni) 코팅을 하여 열전대를제작함으로써 저비용의 프로브형 온도센서를 구현하였다. 제작된 센서 팁 끝단의 지름은 5 Am 에서 30 Am 로 피펫을 가열하여 당기는 방식으로 프로브 끝단의 크기를 조절하였다. 제작된 온도센서는 챔버내에서 정밀하게 제어된 온도 조절기를 사용하여 보정하였으며, 이를 통하여 얻어진 열전계수의 범위는 8.46 에서 $8.86{\mu}V$/K 의 값을 얻었다. 이를 이용하면 MEMS 소자, 세포, 티슈 등의 바이오 소재의 온도 및 열특성 측정용 프로브로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권11호
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• pp.46-54
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• 1998

직선 또는 필라멘트 모양의 NiCr 박막 히터 및 Bi-Sb 박막 열전퇴(thermopile)로 구성되는 평면형 Bi-Sb 다중접합 열전변환기를 제작하고, 10 Hz에서부터 10 ㎑까지의 교류 입력신호에 대한 변환기의 교류-직류 변환 특성을 논의하였다. 변환기의 열감도를 증가시키고 또한 교류-직류 변환오차를 감소시키기 위하여, NiCr 히터 및 Bi-Sb 열전퇴의 고온 접합부를 열차단막 역할을 하는 Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 다이아프램위에 각각 형성하였고, 열전퇴의 저온 접합부는 방열판 역할을 하는 실리콘 림(rim)에 의해 지지되는 Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 박막위에 형성하였다. 단일 bifilar NiCr 히터가 내장된 변환기의 열감도는 공기 및 진공중에서 각각 약 14.0 ㎷/㎽ 및 54.0 ㎷/㎽였고, 교류-직류 전압 및 전류 변환 오차범위는 공기중에서 각각 약 ±0.60 ppm 및 ±0.11 ppm이었다. 변환기의 교류-직류 변환 정확도가 상용 3차원 구조의 다중접합 열전변환기의 것보다 훨씬 더 높게 개선되었으나, 시간에 따른 출력 열기전력의 변화는 비교적 높게 나타났다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.1210-1220
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• 2011

본 논문에서는 PC 상의 가상환경과 사용자간의 몰입형 상호작용 인터페이스로서 햅틱 마우스 시스템을 제안한다. 제안하는 햅틱 마우스는 진동감각 및 온열감을 제공하여 몰입감을 높인다. 진동 모듈은 편심모터와 솔레노이드 액추에이터로 구성하였으며 온열감 모듈은 작은 필름형태의 온도 센서와 펠티어 효과기반의 열 펌프를 이용하여 구축한다. 본 햅틱 마우스 시스템의 효용성을 보이기 위해 레이싱 게임 어플리케이션을 제작한 후 이를 사용하여 실험을 수행한다. 실험 결과로부터 제안하는 햅틱 마우스가 가상환경에서 몰입감을 증가시키며 가상환경과 사용자간의 효과적인 인터페이스로 사용될 수 있음을 증명한다.

• 센서학회지
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• 제5권6호
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• pp.51-59
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• 1996

실리콘기판과의 스트레스균형이 이루어진 150 nm-$Si_{3}N_{4}$/300 nm-$SiO_{2}$/150 nm-$Si_{3}N_{4}$ 다이아프레임위에 백금 박막히터 및 Bi-Sb 열전대배열을 형성하여 히터에서 실리콘기판으로 전달되는 열량의 차단효과가 현저히 개선된 유체센서를 제작하였다. 백금 박막히터는 유전체 다이아프레임의 열차단 효과때문에 비선형 전류-전압 특성을 나타내었고, 이 히터의 저항온도계수는 약 $0.00378\;/^{\circ}C$였으며, 또한 Bi-Sb 열전대의 Seebeck계수는 약 $97\;{\mu}V/K$였다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유체센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터온도가 증가하거나 히터와 열전대사이의 거리가 감소할수록 센서의 감도는 증가하였다. 히터전압을 약 2.5V로 하였을 때 유체센서의 $N_{2}$유량에 대한 감도는 약 $1.27\;mV{\cdot}(sccm)^{-1/2}$였고, 열응답시간은 약 0.13 초였다.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.77-85
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• 2011

실리콘(Si)에 비해 상대적으로 밴드 갭이 작고, 열전도도가 낮으며, 기존의 Si 반도체 공정 기술과 호환이 가능한 실리콘-게르마늄(SiGe) 합금은 트랜지스터, 광수신 소자, 태양전지, 열전 소자 등 다양한 전자 소자에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 SiGe 합금이 전자소자에 응용되는 원리 및 응용과 관련된 기술적인 논제들을 고찰한다. Si에 비해 밴드 갭이 작은 게르마늄(Ge)이 그 구성 원소인 SiGe 합금의 밴드 갭은 Si과 Ge의 분률과 상관없이 항상 Si의 밴드 갭 보다 작다. 이러한 SiGe의 작은 밴드 갭은 전류 이득의 손실 없이 베이스 두께를 감소시키는 것을 가능하게 하여 바이폴라 트랜지스터의 동작속도를 향상시킨다. 또한, Si이 흡수하지 못하는 장파장 대의 빛을 SiGe이 흡수하여 광전류를 생성하게 함으로써 태양전지의 변환효율을 증가시킨다. 질량이 서로 다른 Si 및 Ge 원소의 불규칙적인 분포에 의해 발생하는 포논 산란 효과 때문에 SiGe 합금은 순수한 Si 및 Ge과 비교할 때 낮은 열전도도를 갖는다. 낮은 열전도도 특성의 SiGe 합금은 전자 소자 구조 내에서의 열 손실을 억제하는데 효과가 있으므로 Si 반도체 공정 기반의 열전 소자의 구성 물질로서 활용이 기대된다.