• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.439-439
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• 2012

ZnO 나노로드는 큰 밴드갭 에너지(~3.37 eV)와 60 meV의 높은 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖고 있으며, 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 1차원 나노구조의 금속산화물로서 태양전지 및 광전소자 널리 응용되고 있다. 이러한 ZnO 나노로드를 성장하는 방법 중에 전기화학증착법(electrochemical deposition method)은 전도성 물질위에 증착된 시드층(seed layer)을 성장용액에 담그어 전압을 인가하여 만들기 때문에 기존의 수열합성법(hydrothermal method), 졸-겔 법(sol-gel method)보다 비교적 간단한 공정과정으로 저온에서 빠르게 물질을 성장시킬 수 있는 장점이 있다. 한편, 디스플레이 산업에서 ITO (indium tin oxide)는 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide)로써 가시광 파장영역에서 높은 투과율과 전도성을 가지며, 액정디스플레이, LED (Light emitting diode), 태양전지 등의 다양한 소자에 투명전극 재료로 쓰이고 있다. 또한 최근 ITO를 유연한 PET (polyethylene terephthalate) 기판 위에 증착은 얇고, 가볍고, 휘어지기 쉬워 휴대하기 편하기 때문에 차세대 광전자소자 응용에 가능성이 크다. 본 연구에서는 ZnO 나노로드를 ITO/PET 기판위에 전기화학증착법으로 성장하여, 구조적 및 광학적 특성을 분석하였다. 시드층을 형성하기 위해 RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 ~20 nm 두께의 ZnO 박막을 증착시킨 후, zinc nitrate와 hexamethylenetetramine이 포함된 수용액에 시료를 담그어 전압을 인가하였다. 용액의 농도와 인가전압을 조절하여 여러 가지 성장조건에 대한 ZnO 나노로드의 구조적, 광학적 특성을 비교하였다. 성장된 시료의 형태와 결정성을 조사하기 위해, field-emission scanning electron microscope (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD)을 사용하였으며, UV-vis-NIS spectrophotometer, photoluminescence (PL) 측정장비를 사용하여 광학적 특성을 분석하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.8
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• pp.42-47
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• 2000

Long-wavelength infrared (LWIR) detectors made of self-assembled quantum dots embedded in the channel region of high electron mobility transistor (HEMT) is demonstrated. Above 180 K, the detector shows low dark currents due to strong confinement effect of electrons in InAs quantum dots and exhibits the broad spectral response ranging from 7 mm to 11 mm. The peak detectivity ($D^*$) of $1.93{\times}10^{10}cmHz^{1/2}/W$ is obtained at 9.4 mm. The photocurrent characteristics as a function of applied bias are similar to that of normal FETs, while the photocurrent decreases as the applied electric field exceeds $2{\times}10^3V/cm$ because of the increased dark current.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.13 no.10
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• pp.2189-2196
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• 2009

Theoretical analysis is presented for expending of the usable frequency range of optoelectronic mixing detection in the radio over fiber network system. We define the normalized gain to evaluate the performance of the optical mixing detection, and conform the possibilities of detection for the high frequency signals beyond the cutoff frequency of a photodiode. Optical mixing detection mechanism is analyzed by solving the continuity equation for the carriers of a photodiode. The normalized gain is independent on the signal frequency and the frequency difference between the optical signal and the local signal. Also, the amplitude of the local signal and the bias voltage are needed to be optimized at the same time in order to maximize the normalized gain.

• KSBB Journal
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• v.14 no.6
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• pp.643-650
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• 1999

An artificial photoreceptor composed of bacteriorhodopsin(bR)/flavin complex Langmuir-Blodgett(LB) films was developed by mimicking the human visual system. bR and flavin molecules were deposited onto solid substrate by LB technique, and the deposition of two molecules was proved by UV/VIS absorption spectroscopy and atomic force microscopy(AFM). Based on AFM images and photocurrent generation from the LB films, the optimal conditions for device fabrication were determined. With a series of light illuminations, the generated photocurrent could be detected, and the response characteristics of two molecules could be clearly distinguished from each other. According to the obtained signal shapes, three distinctive regions could be found in the obtained action spectrum. Using a correlation between the photocurrent generation and the wavelength of the input light, it was possible to organize the basic rules to interpret the wavelength of the input light. It is concluded that the proposed artificial photoreceptor would e applicable to the bioelectronic device for color recognition.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.33 no.1
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• pp.78-82
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• 2022

Inorganic-organic hybrid perovskite solar cells have demonstrated considerable improvements, reaching 25.5% of certified power conversion efficiency (PCE) in 2020 from 3.8% in 2009 comparable to silicon photovoltacis. However, there remains important concern on the stability of perovskite solar cells under environmental conditions that should be solved prior to commercialization. In order to overcome the problem, we have introduced a small amount of octylammonium iodide with longer alkyl chain than volatile methylammonium iodide into MAPbI₃ perovskites. The presence of octylammonium into perovskites were confirmed using Fourier-transform infrared spectroscopy and UV-visible spectroscopy. Moreover, octylammonium-modified perovskite solar cells showed a PCE of 16.6% and enhanced moisture stability with an increased contact angle of 72.2° from 57.0°. This work demonstrated the importance of perovskite compositional engineering for improving efficiency and stability.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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• pp.224-224
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• 2003

광통신을 위한 구성 요소는 빛을 발생시키는 발광소자, 빛을 검출하는 수광소자 그리고 광신호를 처리하는 광신호처리 소자로 구성된다. 이때 각 소자간 광전송과 광소자에 의한 광 신호 처리 과정에서 광전송 손실이 심각하게 일어나 광정보를 상실하게 되므로 각 요소별로 광신호 증폭이 반드시 필요하다. 뿐만 아니라 완전 광화에 의한 초고속/대용량 광통신망의 구축에는 저가이며, 광집적화가 가능한 광도파로형 광증폭기가 요구되고 있다. 짧은 거리에 높은 증폭 효율을 얻기 위한 광도파로형 광증폭기를 구현하기 위해서는 광통신 파장대인 1.55$\mu\textrm{m}$ 대역의 증폭이 가능한 Er 이온을 고농도로 도핑 할 필요가 있다. 그러나 Er 이온을 단순히 고농도로 첨가하면 Er-Er 간 뭉침 현상에 의해 더 이상의 증폭이 어렵게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하면서 스핀 코팅이 가능하여 저가 공정이 가능한 유/무기 졸-겔 재료 내에 Er 이온을 제어된 방법으로 첨가하고 그 결합 환경을 FT-IR 및 $^{17}$ O-NMR로 분석하였다. 유/무기 졸겔 재료 제조를 위하여 먼저 MPTS(MethAcryoxyPropylTrimethoxySilane)를 부분 가수분해한 후 ZrOCl$_2$.8$_2$O (Zirconyl Chloride Octahydrate) 와 ErCl$_3$. 6$H_2O$ (Erbium(III) Chloride Hexahydrate)를 순차적으로 결합시키고, Zr/MPTS 및 Zr/Er의 첨가비에 따른 발광 특성을 PL(photoluminescence) 스팩트럼으로 분석하여 Er 이온의 주위 결합 환경이 PL에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 Si 기판에 코팅한 Er이 도핑된 유/무기 하이브리드 졸-겔 코팅막의 굴절율 등 광도파로 재료로서의 특성도 프리즘 커플러 등을 이용하여 조사하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.616-616
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• 2013

그래핀(Graphene)은 열전도도가 높고 전자 이동도(200,000 cm2V-1s-1)가 우수한 전기적 특성을 가지고 있어 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor; FET), 유기 전자 소자(Organic electronic device)와 광전자 소자(Optoelectronic device) 같은 반도체 소자에 응용 가능하다. 최근에는 아크 방출(Arc discharge method), 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition; CVD), 이온-조사법(Ionirradiation)등을 이용한 이종원자(Hetero atom)도핑과 화학적 처리를 이용한 기능화(Functionalization)등의 방법으로 그래핀의 전도도를 향상시킬 수 있었다. 그러나 이러한 방법들은 기판의 표면을 거칠게 하며, 그래핀에 많은 결함들이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 자가조립 단층막법(Self-assembled monolayers; SAMs)을 이용하여 기판을 기능화한 후 그 위에 그래핀을 전사하면, 자가조립 단층막의 기능기에 따라 그래핀의 일함수를 조절 가능하고 운반자 농도나 도핑 유형을 변화시켜 소자의 전기적 특성을 최적화 할 수 있다 [1-3]. 본 연구에서는 PET(polyethylene terephthalate) 기판에 SAMs를 이용하여 유연하고 투명한 그래핀 전극을 제작하였다. 산소 플라즈마와 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)를 이용하여 PET 기판 표면 위에 하이드록실 기(Hydroxyl group; -OH)와 아민 기(Amine group; -NH2)를 순차적으로 기능화 하였고, 그 위에 화학적 기상 증착법을 이용하여 합성한 대면적의 균일한 그래핀을 전사하였다. PET 기판 위에 NH2 그룹이 존재하는 것을 접촉각 측정(Contact angle measurement)과 X-선 광전자 분광법(Xray photoelectron spectroscopy: XPS)을 통해 확인하였으며, NH2그룹에 의해 그래핀에 도핑 효과가 나타난 것을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 전류-전압 특성곡선(I-V characteristic curve)을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과는 유연하고 투명한 기판 위에 안정적이면서 패턴이 가능하기 때문에 그래핀을 기반으로 하는 반도체 소자에 적용 가능할 것이라 예상된다.

• The Optical Journal
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• s.96
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• pp.55-59
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• 2005

광섬유격자 제조기술과 응용기술의 개발은 다양한 응용분야와 관련하여 광산업분야에 필수적인 요소이다. 또한 평판형 광도파로격자소자는 DWDM등 광전송 기술산업에 핵심적이고 원천적인 연구로서, WDM(Wavelength Division Multiplexing: 파중분할다중방식), Add/Drop Multiplexer 등 분야에 대한 응용기술연구가 필요하다. 광섬유 브래그격자(FBG: Fiber Bragg Grating)는 광통신 시스템의 핵심부품 중 하나이다. 제작공정의 특성상 다른 부품에 비하여 삽입손실(Insertion Loss)이 매우 작고, Fiber Laser, Laser wavelength stabilization, 광섬유 증폭기의 pump reflector, add/drop filter, optical circulator, 광증폭기의 이득평탄화 등 매우 다양한 응용분야를 가지고 있으며, 향후 수요시장이 대폭 증가할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.108-109
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• 2003

실리콘은 반도체 산업에 이용되는 주된 물질로, 원가, 기능성, 신뢰도 등의 면에서 이점을 가지고 있기 때문에 실리콘칩 위에 기존의 전기적 소자와 광전기적 소자들을 집적하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 특히 실리콘 나노결정 (nc-Si)으로부터 가시광 방출을 관측한 이래, 이를 기반으로 한 광학적 능동매질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 최근에는 nc-Si을 이용한 LED와 어븀이 첨가된 nc-Si을 이용한 nc-Si／silica 광 도파로 광증폭기에서의 광학적 이득이 보고 된 바 있다. (중략)

• Polymer(Korea)
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• v.39 no.2
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• pp.353-358
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• 2015

Aqueous-based, environmentally friendly photocurrent generation has been highlighted to produce electricity by mimicking photosynthesis in nature. We fabricated a photocurrent generation system using a conjugated oligoelectrolyte (COE) assembled in lipid vesicles and a fluorescence dye, and investigated the fluorescence resonance energy transfer (FRET) between two species and the influence of FRET on the photocurrent generation. The FRET efficiency from the electron donor, COE, to the electron acceptor, the dye, increased with the dye concentrations, but the photocurrent increased and then decreased with the dye concentrations. We discussed about the role of FRET and electron shuttles over the variation of photocurrent.