• 제목/요약/키워드: 광자결정

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액정을 이용한 광자결정의 형성과 전기광학 효과 (Electro-optic Behavior of Photonic Crystals with Nematic Liquid-Crystal)

  • 권장운;한순구;강대승
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1933-1935
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    • 2002
  • In this paper, we present a study of the structure and electro-optic behavior of hybrid liquid-crystal-silica sphere composite photonic crystals, formed by filling the (26% by volume) void space of fee (face centered cubic) silica opals infiltrated with a nematic liquid crystal. Three dimensional photonic crystals of visible range were fabricated via a self assembly method of silica spheres of submicron diameter. The expected fee structure was confirmed by scanning electron microscopy (SEM) of the dehydrated crystal with glass removed. The photonic crystal exhibited significant electric-field-induced shift of the optical Bragg reflection peak when the liquid crystal has the long molecular axis oriented parallel to the sphere surfaces.

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용액내 단일 분자 검출을 위한 컴퓨터 인터페이싱 광자계수기의 제작 (Fabrication of computer-interfaced photon counter for single molecule detection in solution)

  • 고동섭
    • 한국광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.42-46
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    • 1997
  • 단일 색소 분자가 공초점 현미경의 검출 영역을 통과하면서 방출하는 형광폭발신호를 수집하기 위해서 컴퓨터 인터페이싱 광자계수기를 제작하였다. 사용한 계수기 소자들에 의해서 결정되는 최대 계수 속도는 약 80 MHz이며, 486급 PC 컴퓨터와 BASIC으로 작성한 프로그램을 사용하였을 때 최소 bin-width는 약 25.mu.s이었다. 이 계수기를 사용하여 에틸렌글리콜 용액내에 있는 JA22 단일 분자의 형광폭발신호를 수집하였으며 그 특성을 간략하게 기술하였다. 이때 색소 분자의 농도는 약 1 * $10^{-11}$ mol/L이었다.

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얽힘상태 광을 이용한 광학계에서 광손실 및 잡음이 동시계수에 미치는 영향 (Effects of the decorrelation and the noise on the coincidence detection in a optical system with entangled photons)

  • 김헌오;고정훈;김태수
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.246-247
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    • 2001
  • 짧은 파장의 레이저 빔이 비선형 결정에 입사할 때 긴 파장의 두 광으로 자발적으로 변환하는 매개 하향변환(parametric down-convension; PDC)과정을 통해서 양자적 상관관계를 갖는 광원을 얻을 수 있다. PDC 과정은 에너지 보존 (w$_{p}$ = w$_{s}$ + w$_{i}$)과 운동량 보존 (k$_{p}$ = k$_{s}$ + k$_{i}$)에 해당하는, 위상조화 (phase matching) 조건이 잘 만족할 때 효과적으로 일어난다. PDC에서 광자들이 아주 짧은 시간에 쌍으로 발생한다는 것과 이러한 광자쌍을 동시에 측정하는(coincidence count; 동시계수) 방법을 이용하면 효과적으로 신호와 잡음을 분리해 낼수 있고, 배경(background)이나 잡음(noise)보다 미약한 신호를 통해서도 정보를 전달할 수 있는 가능성을 제공해준다. (중략)

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2차원 광자결정 레이저 (Two-Dimensional Photonic Crystal Lasers)

  • Lee, Y. H.;J. K. Hwang;H. Y. Ryu
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.96-98
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    • 2000
  • Room-temperature continuous operation of two-dimensional photonic crystal lasers is achieved at 1.6 ${\mu}{\textrm}{m}$ by using InGaAsP slab-waveguide triangular photonic crystal on top of wet-oxidized aluminum oxide. The main difficulty in the realization of photonic bandgap (OBG) structures has been the nontrivial difficulties in nanofabrication, especially for 3-dimensional PBG structures. Recently, 2-D PBG structures have attracted a great deal of attention due to their simplicity in fabrication and theoretical study as compared to the three-dimensional counterparts [1]. Recently, air-gulfed 2-D slab PBG lasers were reported by Caltech group [2]. However, this air-slab structure is mechanically fragile and thermally unforgiving. Therefore, a new structure that can remove this thermal limitation is dearly sought after for 2-D PBG laser to have practical meaning. In this talk, we report room-temperature continuous operation of 2-D photonic bandgap lasers that are thermally and mechanically stable.

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다결정 CdTe 박막의 열처리에 따른 물성 변화에 관한 연구 (Effects of Heat Treatments on the Physical Properties of Polycrystalline CdTe Thin Film)

  • 김현수;염근영;신성호;박정일;박광자
    • 한국재료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.389-396
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    • 1995
  • 본 논문에서는 전자빔증착법에 의해 제조된 다결정 CdTe 박막의 구조적, 광학적 특성을 연구하였으며 특히 기판온도와 증착후 열처리에 따른 박막의 결정성변화를 관찰하고 그 결과를 고찰하였다. ITO와 유리위에 25~16$0^{\circ}C$의 기판온도로 증착된 CdTe 박막의 결정구조는 zinc blende 구조를 보이고 <111> 방향으로의 우선 성장방향을 나타내었다. 증착후 열처리를 함에 따라 결정립이 성장하고 정량적 CdTe로 접근하고 상온에서 band gap 이 단결정의 값인 1.5eV에 가까운 에너지로 천이하며 결정성이 향상됨을 관찰할 수 있었다. 이러한 열처리에 의한 결정성 향상은 PL과 XRD를 통하여 분석한 결과 재료내 존재하는 과잉 Te가 열처리시 증발함에 따라 격자내 응력이 감소함과 관련이 있음을 알 수 있었다.

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2차원 단일 결함 광결정에서 이중 극자 모드 레이저의 먼 장 특성 (The far-field characteristics of the dipole mode laser in the two dimensional single cell photonic crystal)

  • 김선경;김세헌;김국현;이용희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.238-239
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    • 2003
  • 2차원 슬랩 형태의 단일 결함 레이저는 낮은 발진 문턱값과 작은 모드 부피로 인해 문턱 없는 레이저의 동작 가능성, 광자 집적 회로에서의 광원 소자 등으로 각광을 받고 있다. 광결정은 결정 구조에 따라 삼각격자와 사각격자로 나눌 수 있는데, 특히 삼각격자의 경우 사각격자에 비해 밴드갭이 보다 넓은 주파수 영역에 걸쳐 나타나므로, 공진기와 도파로서의 응용에 더 적합한 소재로 연구되고 있다. 2차원 삼각구조 단일 결함 광결정은 60$^{\circ}$회전에 대하여 대칭성을 가지므로, 군론에 따라 기본적으로 60$^{\circ}$,120$^{\circ}$,180$^{\circ}$,360$^{\circ}$의 회전 대칭성을 가지고 있는 네 종류의 모드가 존재한다. (중략)

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CT 모의치료장치에서 발생된 X-선 빔의 유효에너지 계산식 유도 (Derivation of the Effective Energy Calculation Formula of the X-ray Beam Generated by the CT Simulator)

  • 김종언;이상훈
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.869-875
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 CT 모의치료장치에서 발생된 X-선 빔의 유효에너지 계산식을 유도하는데 있다. 90, 120, 140 kVp X-선 빔 하에서, AAPM CT 성능 팬텀의 CT수 교정 삽입부는 CT 모의치료장치로 5번 스캔하였다. 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 물, 나일론, 폴리카보네이트, 그리고 아크릴의 CT수는 각각의 CT 슬라이스 영상에 대하여 측정하였다. 단일 관전압 하에서 측정된 CT수 평균값과 미국표준기술연구소의 자료로부터 계산된 각각의 광자에너지에 대응하는 선감쇠계수들을 선형정합하였다. 얻어진 상관계수들 중 최대값을 갖는 광자에너지를 유효에너지를 결정하였다. 이와 같은 방법으로, 각각의 관전압에서 생성된 X-선 빔의 유효에너지를 결정하였다. 결정된 유효에너지(y)들와 관전압(x)들을 선형정합하여 유효에너지 계산식으로서 y=0.33026x+30.80263을 유도하였다.

CT X-선 빔들의 유효에너지 결정 (Determination of Effective Energy of CT X-ray beams)

  • 김종언
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.517-522
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 AAPM CT 성능 팬텀 안에 있는 CT 수 교정 삽입부의 CT 슬라이스 영상들을 사용하여 CT X-선 빔들의 유효에너지를 결정하는데 있다. AAPM CT 성능 팬텀의 CT 수 교정 삽입부는 80, 100, 120 kVp X-선 빔에 대하여 CT 스캐너로 5번 스캔되었다. 각 핀의 CT 수는 각각의 CT 슬라이스 영상에 대하여 측정되었다. 상관계수들은 각 핀에서 측정된 CT 수의 평균값과 미국표준기술연구소의 자료로부터 계산된 다른 광자에너지 하에 선감약계수를 선형정합하여 얻었다. 얻어진 상관계수의 최대값에 대응하는 광자에너지는 유효에너지로 결정하였다. 결과로서, 유효에너지는 80, 100, 120 kVp X-선 빔들에 대하여 각각 56, 62, 66~67 keV이다.

RIE기반 저결함 결정질실리콘 표면 Texturing패턴 연구

  • 정지희;윤경식;이병찬;박광묵;이명복
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.283-283
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    • 2010
  • 17~18% 대역의 고효율 결정질실리콘 태양전지를 양산하기 위하여 국내외에서 다양한 연구개발이 수행되고 있으며 국내 다결정실리콘 태양전지 양산에서도 새로운 구조와 개념에 입각한 공정기술과 관련 장비의 국산화에 집중적인 투자를 진행하고 있다. 주지하는 바와 같이, 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지 양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 현재까지 다결정 실리콘 표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 단파장대역에서 광반사율의 감소를 기대할 수 있기 때문에 결정질실리콘 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 고효율 다결정실리콘 태양전지 양산공정에 적용하기 위해 마스크를 사용하지 않는, RIE기반 건식 저반사율 결정질실리콘 표면 texturing 패턴연구를 수행하였다. 마스크없이 표면 texturing이 완료된 시료들에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율과 minority carrier들의 life time 분포를 측정하고 검토하여 공정조건을 최적화 하였다. 저반사율의 건식 결정질실리콘 표면 texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W 내외로 낮았고 $SF_6/O_2$ 혼합비율은 0.8~0.9 범위엿다. 본 연구에서 확인된 최적의 texturing을 위한 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 상태로서 확인된 최저 평균반사율은 ~14% 내외였고 p-형 결정질실리콘 표면 texturing 패턴과 minority carrier의 life time 상관는 단결정이 16uS대역에서 14uS대역으로 감소하는 반면에서 다결정은 1.6uS대역에서 1.7uS대역으로 오히려 미세한 증가를 보여 다결정 웨이퍼생산과정에서 발생하는 saw-damage 제거의 긍정적 효과와 texturing공정의 표면 결함발생에 의한 부정적 효과가 상쇄되어 큰 변화를 보이지 않는 것으로 해석된다.

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표면, 계면, 초격자에서의 자기이방성과 자기원 이색성의 이론적 계산

  • 이재일;홍순철
    • 한국자기학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.324-334
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    • 1995
  • 앞의 논문에서 살펴 본바와 같이 밀도 범함수 이론에 바탕을 둔 제일 원리적 에너지 띠 계산 방법의 하나인 FLAPW(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave) 방법 에 의해 표면, 계면, 초격자에서의 전자 구조및 자기적 성질, 그리고 구조적 성질이 잘 설명될수 있음을 보았다. 이러한 성공적 결과에도 불구하고 전자구조 계산 방법은 풀어야할 새로운 문제에 직면하고 있는데 그 중 중요한 것은 스핀-궤도 결합(spin-orbit coupling : SOC)을 어떻게 취급하며, 그 결과로 나타나는 자기 결정 이방성( magnetocrystallinge anisotropy : MCA)과 강자성 금속에서 나타나는 광자기적 효과를 설명하는 것이다.

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