• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.342.2-342.2
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• 2014

IZO, ITO, ITO 등의 투명전극들 중 Indium Tin Oxide (ITO) 다른 전극에 비해 높은 광투과도와 낮은 저항으로 인하여 다양한 부분에서 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 우수한 투과도의 멀티 layer 단열 창호를 위한 film 개발을 위해 RF magnetron system을 이용하여 Sodalime Glass와 polyethylene terephthalate (PET) substrate에 ITO를 증착함으로써 전기적 광학적 특성을 조사하였다. 실험은 power 변화와 Ar, O2의 가스 분압비, Working Pressure의 변화를 변수로 두어 진행하였다. 측정은 Ellipsometry를 이용하여 광학적인 두께와 굴절률을 조사하였고 UV visible spectrometer를 통해 광학적인 투과도를 확인하였다. Power는 100 Watt 늘려가며 진행하였고 O2 유량의 변화에 따라 투과도와 면저항, 굴절률 특성이 달라짐을 확인할 수 있었다. O2의 유량에 따라 면저항이 줄어들다가 어느 정도 이상이 되면 급격히 증가함을 확인할 수 있었다. Working Pressure 변화에 따른 전기적 광학적 특성 또한 확인 하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권2호
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• pp.67-73
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• 2019

본 논문에서는 다양한 배열을 가지는 기판에서의 특이 광 투과 센서 시스템의 센싱 성능을 조사하였다. 보조파장 홀 어레이 구조는 어레이의 주기와 격자 배열을 달리하여 제작하였고, 특이 광 투과 센서 시스템으로 제작한 기판에서의 투과 스펙트럼을 측정하였다. 굴절률이 다른 유전물질을 이용하여 투과 스펙트럼을 관찰한 결과 어레이의 주기가 증가할수록 센서의 민감도가 높아짐을 보았다. 또한 육각형 어레이에서 측정한 결과와 비교하였을 때 정사각형 어레이에서 센서의 성능이 향상됨을 입증하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.86-86
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• 1994

박막 EL소자의 투명전극으로 제작된 ITO막의 전기적, 광학적 특성을 조사하였다. Plama CVD방법으로 제작된 ITO막은 증착시 산소결핍으로 인한 비 다량결합(non-stochiometry) 에 의해 In이 석출되어 흑화현상이 일어나 전기전도도와 광투과율을 향상을 위해 산소분위기에서 30$0^{\circ}C$로 4분간 열처리를 행하였다. 한편 ITO막의 비저항 $\rho$와 광투과율 T를 Van der pauw법과 단색 분광계로 각각 측정하였다. 그 결과 상온에서 10-15$\Omega$/$\square$의 면저항과 400-1000nm의 파장영역에서 85-95%의 광투과율을 가져 박막 EL소자의 투명전극 조건을 만족하였다. 열처리에 대학 ITO막의 구조적 특성을 알아보기 위해 X-선회절장치(JEOL.JDX-8030)로 조사하였다. Fig.1은 X-선 회절 패턴을 나타낸다. 열처리후 ITO막은 상대적으로 최대 강도(peak intensity) 가 증가함으로써 열처리에 의해 결정성 향상이되었음을 알수 있다. Fig.2는 파장에 따른 ITO막의 광투과도를 나타낸다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.199-199
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• 2012

최근 그래핀의 대면적 합성 및 롤투롤 전사 공정의 개발로 그래핀의 상용화가 가시화 되고 있다. 하지만, 그래핀의 독특한 특성인 선형적이고 밴드갭이 없는 에너지 띠 분포 때문에 반도체 소자로서의 직접적인 적용에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 돌파구로써, 그래핀 복합체의 연구와 개발이 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서는 그래핀 복합 적층 구조를 다룬다. 이는 디스플레이, 초고속 반도체 소자, 고성능 광전자소자 및 초고감도 센서 등 다양한 분야에 대한 그래핀의 실용화 가능성이 높아진 것을 의미한다. 특히, 높은 가시광 투과도와 낮은 면저항으로 기존 투명 전극에 대표적으로 사용되고 있는 ITO (Indium Tin Oxide)를 그래핀으로 대체하는 것에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 그래핀이 높은 전자이동도를 가지는 것에 비하여 비저항과 투과도 측면에 있어서는 ITO의 성능을 뛰어넘지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ITO가 가지는 취약점인 기판과의 약한 접착력, 높은 취성, 기판과의 열팽창률 차이 등의 공정상 문제점을 극복하고자 하였다. 그래핀 복합 적층 필름은 플라스틱 기판 (PET) 위에 열 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 합성한 그래핀을 전사하고, ITO 용액을 도포한 다음 다시 그래핀을 씌워 제작하여 샌드위치 구조(sandwich structure)를 형성하였다. 완성된 필름은 광학적, 전기적 특성 분석을 수행하였다. 광학적 분석으로는 라만 분광을 이용한 그래핀 품질평가와 파장대에 따른 광 투과도, 그리고 반사도 측정을 하였으며, 전기적 특성은 면저항을 측정함으로써 분석한다. 결함이 적고, 대면적에 걸쳐 한 층을 이루어야 하는 고품질 그래핀의 요구사항에 따라 라만 분광의 G, 2D, D 띠를 분석하였다. G와 2D 띠의 비율을 통해 그래핀의 층 수를, D 띠의 강도를 통해 결함의 유무를 판단하였다. 또한, 가시광 영역에서 90% 이상의 광 투과도를 보여야 하는 투명 소자의 요구사항 달성 정도를 UV-VIS를 이용하여 확인하였다. 마지막으로, 제작한 필름의 면저항 또한 4-프로브 멀티미터를 이용하여 측정하고, 일반적인 터치스크린의 면저항인 $500{\Omega}/sq$를 만족하는지 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.295-295
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• 2014

일반적으로 박막 태양전지의 효율은 박막 종류에 따른 광 흡수율에 의해 결정되며, 이는 증착한 박막의 두께에 의해 결정된다. 증착한 박막의 두께가 두꺼워질수록 광 흡수율은 증가하지만, 박막 두께가 지나치게 두꺼워지면 열화 현상으로 인한 모듈의 효율 감소가 생기므로 적절한 박막의 두께가 요구된다. 특히 a-Si:H의 경우 가시광 영역에서 높은 흡수계수를 가지고 있어서 얇은 박막 두께로도 태양전지의 제작이 가능하지만, 동일한 박막 두께에서 효율을 더욱 향상시키기 위한 다양한 광 포획 기술에 대한 연구가 많이 진행 되고 있다. 본 연구에서는 자외선을 이용한 nano-imprint lithography 기술을 이용하여 a-Si:H 태양전지의 유리기판 위에 pattern을 삽입하여 광 산란 효과를 향상 시키고자 하였다. 또한 유리기판의 굴절률 (n=1.5)과 투명전극의 굴절률 (n=1.9)의 중간 값을 갖는 ZnO nanoparticles (n=1.7)이 분산 된 imprinting resin을 사용함으로써 점진적으로 굴절률을 변화시켜, 최종적으로 a-Si:H 층까지의 광 투과율을 높이고자 하였다. 제작한 기판의 종류는 다음과 같다. 첫 번째 기판으로는 유리기판 위에 ZnO nanoparticles이 분산 된 imprinting resin을 spin-coating 하여 점진적인 굴절률의 변화에 의한 투과도 향상을 확인하고자 하였다. 두 번째 기판으로는 규칙적인 배열을 갖는 micro 크기의 패턴을 형성하였다. 마지막으로는 불규칙한 배열을 갖는 nano 크기와 micro 크기가 혼재 된 패턴을 형성하여 투과도 향상과 동시에 빛의 산란을 증가시키고자 하였다. 후에 이 세가지 종류를 기판으로 사용하여 a-Si:H 기반의 박막 태양전지를 제작하였다. 먼저 제작한 박막 태양전지용 기판의 광학적 전기적 특성을 분석하였다. 유리 기판 위에 형성한 패턴에 의한 roughness 변화를 확인하기 위해 atomic force microscopy (AFM)를 이용하여 시편의 표면을 측정하였다. 또한 제작한 유리 기판 위에 투명 전극층을 형성 후, 이로 인한 전기적 특성의 변화를 확인하기 위해 hall measurement system을 이용하여 sheet resistance, carrier mobility, carrier concentration 등의 특성을 측정하였다. 또한, UV-visible photospectrometer 장비를 이용하여 각 공정마다 시편의 광학적 특성(투과도, 반사도, 산란도, 흡수도 등)을 측정하였고, 최종적으로 제작한 박막 태양전지의 I-V 특성과 외부양자효율을 측정하여 태양전지의 효율 변화를 확인하였다. 그 결과 일반적인 유리에 기판에 제작된 a-Si:H 기반의 박막 태양전지에 비해, ZnO nanoparticles이 분산 된 imprinting resin을 spin-coating 하여 점진적인 굴절률 변화를 준 것만으로도 약 12%의 태양전지 효율이 증가하였다. 또한, micro 크기의 패턴과 nano-micro 크기가 혼재된 패턴을 형성한 경우 일반적인 유리를 사용한 경우에 비해 각각 27%, 36%까지 효율이 증가함을 확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.130-131
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• 2002

근접장광학현미경(Near-field Scanning Optical Microscope： NSOM)은 회절한계의 분해능으로 표면미소구조의 광학적 특성을 분석할 수 있기 때문에 여러 가지 용도로 응용되고 있다 그러나 NSOM 광 탐침의 경우, 탐침 끝 100nm크기의 구멍으로 출력되는 광 투과율(Throughput)은 거의 10＾-5이하의 Throughput을 나타내기 때문에 NSOM의 응용 범위 확대의 제약조건이 된다. 특히 고밀도 즉 , 나노 크기 정도의 광 정보를 저장할 수 있는 한 방법으로 대두되는 광 탐침을 이용한 근접장 기록의 경우 광투과율 증대는 필수적으로 해결되어야할 부분이다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1997년도 봄 심포지움 및 학술논문발표요지
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• pp.87-91
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• 1997

시설원예의 현대화에 따른 각종 피복자재의 도입ㆍ개발과 시설재배 면적의 급속한 증가로 인해 그에 따른 피복자재의 광환경 특성이 검토되지 않고 피복자재가 이용되고 있다. 따라서 본 연구는 연질필름중 가장 피복재배면적이 많은 PE(Polyethylene)필름과 경질판PC (Polycarbonate), PET (Poyethylene terephthalate), 유리 피복자재의 광환경 개선을 위한 기초 연구로 실시하였다. 1. 피복자재별 광투과율은 PE가 약 80%, 유리가 약 90%로, 유리 온실은 완공후 4년이하 경과했음에도 약 5개월 된 PE 보다 광투과율이 높았다. 2. 피복자재별 광반사율은 PE가 가장 높은 약 3% 였고 PC>PET>유리의 순으로 나타났다. 3. 피복자재별 광흡수율은 PE는 전파장에 걸쳐 고루 흡수되었으나 PC, PET는 자외선의 흡수가 많았다. 4. 피복자재별 토마토 군락내 광분포에서 제 1과방의 광량은 시설내 투과일사의 약 15%정도였다. 5. 피복자재별 토마토엽의 증산속도는 PE가 다소 낮았으나 처리간 큰 차이는 없었다. 6. 수경재배의 토마토의 광합성속도가 토경재배 보다 낮았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.993-997
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• 2004

파장다중분할 방식의 광통신소자는 단일파장 뿐만 아니라 이웃하는 여러 파장대에서도 동작 할 수 있는 유연성을 갖는 소자가 요구된다. 이를 해결하는 하나의 방법이 파장제어(다중채널)광자결정(Photonic crystal)소자이다. 본 연구에서는 결함층으로 광자결정체 배열구조를 가지는 다중주기 일차원광자결정을 이용하므로 투과광 파장제어가 가능한 가변형 다중채널 투과필터를 얻을 수 있는 이론적 모델과 그에 따라 제작된 $Si/SI_)2$의 광자결정체를 제작하고 그 특성을 고찰하였다. 반사밴드 갭내에 생성된 다중투과-dip의 파장 위치는 이론값과 정착하게 일치하였다. 특히, 결함층 수(N)에 따라 광자 에너지갭내에 2N개의 투과-dip 모드를 생성할 수 있으며, 이들은 주파수범위에 대해 대칭 분포됨을 알 수 있다. 여기에 제안하는 다중채널 투과필터는 외부 전원 없이 입사각도를 미세 조절하므로 파장을 tuning할 수 있다.

• 한국안광학회지
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• 제6권1호
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• pp.101-105
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• 2001

UV 차단 렌즈 UV solution을 이용한 dip method로 제작하여 광 투과율과 광 반사율을 측정하였다. 광 투과율의 half point 파장 및 edge 파장이 dip 시간의 존성인 exponetial decay형식에 잘 적용되었다. $$W=W_0+A_1{e}{x}{p}[-(x-x_1)/t_1]$$ 광 투과율의 half point 파장은 358 nm 에서 408 nm로 이용하였고, edge 파장은 340 nm에서 398 nm로 이동하였다. 광 반사율 주 peak 380 nm는 dip 시간이 클수록 세기는 작아지고 장파장 쪽으로 이동하였으며, dip 시간 10분에서 UV solution의 성분 peak가 나타나기 시작하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.217.2-217.2
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• 2013

태양전지의 기본구조는 전면전극, 후면전극, 그리고 이들 사이에 위치하는 광흡수층으로 구성된다. 여기에 더하여 광흡수층에서 반사되거나 투과되는 빛 에너지의 손실을 줄이기 위해 윗면에는 반사방지막을, 아랫면에는 고반사막을 적용한다. 투명 태양전지의 경우 고반사막을 대신하여 선택적 투과막을 적용할 경우 변환효율을 향상 시킬 수 있다. 본 연구에서는 투명 태양전지의 구성물질로서 이용 가능한 선택적 투과 특성을 보이는 지르코니아 박막의 광학적 특성을 보고한다. RF magnetron sputtering 방식을 이용하여 지르코니아 박막을 증착하고 두께에 따른 광학적 특성 및 표면 형상 변화를 관찰하였다. 투과율 및 반사율을 측정한 결과 지르코니아 박막의 투과율은 400 nm 이상의 파장에서 약 85% 이상의 양호한 값을 나타내었다. 반사율은 평균적으로 적외선 영역에서 약 35%의 수치를 나타내었다. 이러한 광학적 특성으로부터 지르코니아 박막은 선택적 투과막으로 적합한 물질이라는 결론을 얻을 수 있다.