• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.420.2-420.2
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• 2016

Various fields have been paid attention to upconversion nanoparticles (UCNPs) because of its unique optical properties. Moreover, to use the UC luminescent techniques through cell images for identified apoptosis/necrosis of cancer cells have been performed. They have been studied for a versatile biomedical application such as a biosensing tool, or delivery of active forms of medicines inside living cells. UCNPs have distinctive characteristics such as photoluminescence, special emission, low background fluorescence signal and good colloidal stability, which have many advantages compared with the organic dyes and quantum dots. UCNPs have not only a great potential for imaging (UC luminescence) but also therapies (photo-thermal therapy, PTT and photo-dynamic therapy, PDT) in cancer diagnostics. Therefore, we report the enhancement of upconversion red emission in NaYF4:Yb3+,Er3+ nanoparticles, synthesized via solid-state method with the thermal decomposition of trifluoroacetate as precursors and organic solvent at a high boiling point. The UCNPs have an emission in the field of near infrared wavelength, cubic shape and nano-size in length. In this study, we will further investigate it for cancer therapy with NIR optical detection onto the solid substrate.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.462-469
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• 2001

본 논문에서는 저주파 잡음이 상향변환 이득 해석을 이용한 K 밴드 국부발진기를 설계 및 제작하였다. 상향 변환 이득을 해석하고, 그에 따른 위상잡음을 예측하기 위하여 Two Signal Method(TSM)을 확장하였다. 제시된 이론의 유용성을 검증하기 위해 저 상향변환 이득을 갖는 회로의 동작점을 선택하여 free-running 발진기를 설계하였다. 측정결과 발진주파수는 23.42 GHz였고, 위상잡음은 1MHz offset에서 -105.2 dBc/Hz로 우수한 특성을 보였다. 그리고 같은 회로를 부고조파로 주입시켜 부고조파 주입동기 발진기로 동작시켰으며, 이 경우에도 낮은 부고조파 입력 파워에서 이상적인 체배기의 위상잡음 특성을 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제29권12호
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• pp.741-746
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• 2019

New triple tungstate phosphors NaPbLa(WO₄)₃:Yb³⁺/Ho³⁺ (x = Yb³⁺/Ho³⁺ = 7, 8, 9, 10) are successfully fabricated by microwave assisted sol-gel synthesis and their structural and frequency upconversion (UC) characteristics are investigated. The compounds crystallized in the tetragonal space group I4₁/a and the NaPbLa(WO₄)₃ host have unit cell parameters a = 5.3927(1) and c = 11.7961(3) Å, V = 343.05(2) ų, Z = 4. Under excitation at 980 nm, the phosphors have yellowish green emissions, which are derived from the intense ⁵S₂/⁵F₄→⁵I₈ transitions of Ho³⁺ ions in the green spectral range and strong ⁵F₅→⁵I₈ transitions in the red spectral range. The optimal Yb³⁺:Ho³⁺ ratio is revealed to be x = 9, which is attributed to the quenching effect of Ho³⁺ ions, as indicated by the composition dependence. The UC characteristics are evaluated in detail under consideration of the pump power dependence and Commission Internationale de L'Eclairage chromaticity. The spectroscopic features of Raman spectra are discussed in terms of the superposition of Ho³⁺ luminescence and vibrational lines. The possibility of controlling the spectral distribution of UC luminescence by the chemical content of tungstate hosts is demonstrated.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1308-1314
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• 2018

본 연구에서는 고상반응법을 이용하여 $(Y_{0.85-x}Yb_{0.15})_3Ga_5O_{12}:Er^{3+}_x$ 형광체 분말을 합성하고 그 분말의 형광특성을 연구하였다. $Yb^{3+}$ 이온의 농도를 0.15 mol에 고정하고 $Er^{3+}$ 이온의 농도를 변화시키며 제작된 $(Y_{0.85-x}Yb_{0.15})_3Ga_5O_{12}:Er^{3+}_x$ 형광체의 결정성을 X-선 회절장치를 이용하여 형광체 분말의 결정성을 측정하였다. $(Y_{0.85-x}Yb_{0.15})_3Ga_5O_{12}:Er^{3+}_x$ 분말은 $Er^{3+}$ 이온의 함유량에 관계없이 입방정계 구조의 다결정 상으로 성장하였음을 확인할 수 있었다. 형광광도계를 이용하여 형광체의 형광특성을 관찰하였으며, 980 nm 레이저 다이오드와 분광기를 이용하여 형광체의 상방전환 형광특성을 분석하였다. 980 nm 레이저 다이오드로 여기시킨 $(Y_{0.85-x}Yb_{0.15})_3Ga_5O_{12}:Er^{3+}_x$ 형광체의 상방전환 발광스펙트럼은 553 nm 부근의 강한 녹색 형광과 660 nm에서의 약한 적색 형광을 나타내었다. 형광과 상방전환에 의한 형광의 세기는 $Er^{3+}$ 이온의 첨가량이 0.12 mol 일 때 가장 높게 나타났으며, 에너지 전달 과정을 이용해 상방전환에 의한 형광 특성을 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권6호
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• pp.731-744
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• 2017

삼중항-삼중항 소멸에 의한 광에너지 상향전환 기술(Triplet-triplet annihilation upconversion, TTA-UC)은 특정 에너지 조건을 만족시키는 유기물들의 조합에 의해 낮은 에너지의 광자를 높은 에너지의 광자로 변환시키는 특수한 광화학적 공정이다. TTA-UC는 태양광 스펙트럼 중 낮은 에너지 탓에 활용되지 못하고 소실되는 광자를 고 에너지의 광자로 변환시킴으로써 태양광에 기반한 광학기기들의 광에너지 전환효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술로 평가받고 있다. 본 논문은 아직 국내학계에 생소한 연구분야인 TTA-UC현상의 광화학적 원리와 특징을 소개하고, TTA-UC와 관련한 최신 연구동향과 응용분야, 그리고 향후 연구방향을 고찰하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1941-1948
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• 1997

Code Division Multiple Access(CDMA) 통신방식을 채택한 휴대용 이동전화기의 중간주파수(intermediate frequency: IF) 아날로그 IC의 송신부를 구성하고 있는 저전력 선형특성을 지닌 CMOS 업 컨버젼 믹서(upconversion mixer)의 설계, 제작 및 특성 측정에 대해 기술하였다. 업 컨버젼 믹서의 구조는 복제 V-I 변환기를 사용하여 그 선형성을 확장한 형태의 회로기술을 채택하였다. 설계된 업 컨버젼 믹서는 $0.8{\mu}\textrm{m}$ N-well CMOS 2-poly/2-metal 공정기술을 사용하여 IC로 구현하였으며 그 크기는 $0.53mm{\times}0.92mm$이다. 소비전력은 3.3V 공급전원과 130MHz Local Oscillation(LO) 클럭이 인가되었을 때 30mW이다. 출력의 1dB compression 특성은 2-tone 입력신호가 인가되고 $25{\Omega}$ 부하를 가질 때에 -28dBm이다.

• 한국재료학회지
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• 제30권1호
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• pp.50-50
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• 2020

• 한국결정성장학회지
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• 제20권4호
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• pp.173-177
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• 2010

Sol-gel method로 합성한 anatase상의 $TiO_2$와 Yb와 Er을 codoping한 $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ 파우더의 열적안정성과 이에 따른 광촉매 특성의 변화를 비교하였다. XRD 분석을 통하여 $TiO_2$ 결정성 및 상변화에 $Yb^{3+},\;Er^{3+}$ ions이 미치는 영향을 온도에 따라 비교하였으며 anatase $TiO_2$와 rutile $TiO_2$의 광학적 성질을 UV-Vis을 통하여 비교하였다. UV-Vis 분석결과 anatase $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ ions도핑에 의하여 $TiO_2$의 밴드갭이 미세하게 감소함을 확인하였고 이를 통해 광촉매 작용을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. $Yb^{3+}$ 이온과 $Er^{3+}$ 이온이 도핑된 $TiO_2:Yb^{3+},\;Er^{3+}$ 파우더를 980 nm에서 PL 분석하여 녹색 및 적색 형광을 하는 up-converting 형광특성을 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.620-626
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• 2015

$Ho^{3+}$가 도핑된 $SrAl_2O_4$ 상향전환 형광체 분말을 분무열분해법으로 제조하고 활성제의 농도, 후 열처리 온도 변화에 따른 결정학적 구조와 발광 특성을 조사하였다. 또한 유기 첨가제 사용에 따른 형광체의 결정구조, 표면적 및 휘도 변화를 조사하였다. $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$는 $Ho^{3+}$의 $^5F_4/^5S_2{\rightarrow}^5I_8$ 전이에 기인한 강한 녹색 발광을 보였다. 가장 높은 발광 강도를 보이는 $Ho^{3+}$ 농도는 0.1%였고, 그 이상의 농도에서는 활성 이온간 쌍극자-쌍극자 상호 작용에 의에 농도소강이 일어나 발광 휘도는 급격히 감소하였다. 여기 광원의 전력 세기에 따른 발광 휘도 변화 관찰로부터 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$의 녹색 발광은 2광자가 관여된 바닥상태흡수-여기상태흡수 과정을 통해 효율적으로 일어남이 확인되었다. 합성된 분말의 주상은 단사정계이고 일부 육방정계 상이 존재하였다. 후 열처리 온도를 $1000^{\circ}C$에서 $1350^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$는 육방정계 상이 줄어 들면서 단상정계의 결정성이 향상되었다. 그러나 $1350^{\circ}C$에서도 일부 육방정계 상은 존재하였다. 구연산(CA)과 에틸렌 글리콜(EG)을 첨가해준 분무 용액으로부터 제조한 경우, 육방정계 상이 없는 순수한 단사정계 상으로 향상된 결정성을 가지는 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$가 제조되었다. 또한 유기 첨가제와 함께 N,N-Dimethylformamide(DMF)를 분무용액에 넣어 줌으로써 형광체의 표면적을 크게 감소시킬 수 있었다. 그 결과 CA/EG/DMF를 넣고 제조한 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ 형광체는 유기 첨가물 없이 제조한 형광체에 비해 발광 휘도가 약 168% 향상되었다. 이러한 휘도 증대는 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ 형광체의 결정상이 순수해졌고, 결정성 증대와 표면 결함을 최소화시킨 결과라고 결론지었다.

• 한국광학회지
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• 제11권3호
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• pp.171-178
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• 2000

본 논문에서는 $1.47mu$m 증폭대역을 구현하는 툴륨이 첨가된 플루오르 고아섬유 증폭기(Thulium doped fiuoride fiber amplifier : TDFFA)를 수치 해석적 방법으로 모델링하였다. 본 모델은 상위변환(unconvenverison) 펌핑 방식을 도입하였고, $0.8\mu$m, $1.4\mu$m, $ 1.9\mu$m, $2.3 \mu$m 등의 다양한 전이 대역이 존재하는 Tm3+ 이온을 모델링하기 위하여 6개의 에너지 준위에 대한 비율식과 관계된 전이과정들을 고려하는 전파식을 사용하였고 트랜스버스 모드와 파워의 전방과 후방 전파를 고려하였다. 본 모델은 쥬드-오펠트(J-O) 이론, 에너지 캡 법칙, 맥콤보 관계 등을 이용하여 구한 TDF의 분광 파라미터들을 사용하였다. 시뮬레이션 결과는 이득과 잡음지수 등이 기존의 실험 결과와 비교하여 잘 부화된 결과를 보인다.