• Applied Chemistry for Engineering
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• v.31 no.3
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• pp.291-298
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• 2020

ZITO/Ag/ZITO multilayer transparent electrodes at room temperature on glass substrates were prepared using RF/DC magnetron sputtering. Transparent conductive films with a sheet resistance of 9.4 Ω/㎡ and a transmittance of 83.2% at 550 nm were obtained for the multilayer structure comprising ZITO/Ag/ZITO (100/8/42 nm). The sheet resistance and transmittance of ZITO/Ag/ZITO multilayer films meant that they would be highly applicable for use in polymer-dispersed liquid crystal (PDLC)-based smart windows due to the ability to effectively block infrared rays (heat rays) and thereby act as an energy-saving smart glass. Effects of the thickness of the PDLC layer and the intensity of ultraviolet light (UV) on electro-optical properties, photopolymerization kinetics, and morphologies of difunctional urethane acrylate-based PDLC systems were investigated using new transparent conducting electrodes. A PDLC cell photo-cured using UV at an intensity of 2.0 mW/c㎡ with a 15 ㎛-thick PDLC layer showed outstanding off-state opacity, good on-state transmittance, and favorable driving voltage. Also, the PDLC-based smart window optimized in this study formed liquid crystal droplets with a favorable microstructure, having an average size range of 2~5 ㎛ for scattering light efficiently, which could contribute to its superior final performance.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.553-553
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• 2013

상압 플라즈마 기술은 표면처리, 온존 발생장치, VOC (Volatile Organic compound) 제거등 다양한 산업분야에서 응용되고 있다. 상압플라즈마 기술 또한 DBD (Dielectric barrier discharge), Griding Arc, SDIP (Surface Discharge Induced Plasma) 등 다양한 기술들이 개발되어져 왔다. VOC를 제거하기 위한 다양한 플라즈마 기술중 특히 BDB 방법과 SDIP 기술들은 플라즈마에 의한 VOC 분해 뿐만 아니라 오존 발생을 통하여 VOC성분을 분해하는 것으로 알려져 있으며 효율이 매우 뛰어난 것으로 보고 되고 있다. 그러나 BDB 방전의 경우 방전이 발생하는 간격이 매우 작아 공기를 정화시키기 위해 좁은 유로를 통하여 일정넓이를 이동하여하 하기 때문에 압력감소가 심하며 이를 개선하기위해 다단으로 설계할 경우 구조가 복잡하고 가격이 고가인 단점이 있다. 본 연구에서는 두 개의 면 전극이 마주보는 형태로 된 DBD 구조의 단점을 보완하기 위하여 빗살무늬 모양의 다층구조의 선형전극으로 구조를 변화시켜 전극에 의한 압력감소를 방지하고 효율적으로 플라즈마 및 오존을 발생시킬 수 있는 VOC제거용 상압 플라즈마 발생장치를 개발하였다. 또한 플라즈마 발생 및 오존발생량이 우수한 것으로 알려져 있는 SDIP 장치 또한 제작하여 비교 평가를 하였다. 제작된 플라즈마 발생장치는 60 Hz와 20kHz의 교류 고압파워 서플라이를 이용하여 플라즈마 발생실험을 진행하였다. 선행 연구에서는 60 Hz의 고압 파워 서플라이를 이용하여도 플라즈마 방전이 잘 된다고 보고되었는데 본 실험에서 60 Hz 파워 서플라이를 사용할 경우 15 kV 이상이 인가될 때 아주 약하게 오존이 발생하는 현상이 관찰되었으나 육안으로 구분이 될 만큼의 플라즈마 방전은 발생하지 않았다. 20kHz의 고압파워 서플라이를 사용한 경우에는 비교적 낮은 전압인 7 kV에서 방전이 관찰되었으며 분당 22 mg의 오존이 발생하였다. SDIP를 이용한 경우 플라즈마가 발생하는 조건은 SDIP의 기하학적 형상에 많이 의존하게 된다. 본 실험에 SDIP 장치는 매우 낮은 전압에서 방전을 시작하였다. 기존의 DBD와는 다르게 1.7 kV에서 플라즈마 발생하였으며 1.8 kV에서 정상적인 플라즈마 방전이 발생하였다. 이때 분당 3.1 mg의 오존이 발생하였다. 오존 발생양은 앞에 빗살형 플라즈마 방전장치에 비하여 낮은데 인가되는 전력을 고려하면 입력된 전기 에너지당 오존발생양은 비슷한 수준이였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.33 no.1
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• pp.28-34
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• 2022

We study through computational simulation the focal performance of an infrared (IR) Fresnel lens, composed of a multilayer-graphene zone plate formed under a graphene electrode. Here the Fermi level E_F of the patterned multilayer graphene is adjusted by the overlying graphene electrode. The Fresnel lens effect, with respect to the reflectance contrast between the graphene electrode and the 8-layer graphene zone plate placed on a glass substrate, has been analyzed over a broad wavelength range from 4 to 30 ㎛. As the optimal wavelength of 8 ㎛ (considering the reflectance and the reflectance-contrast ratio) is incident upon the Fresnel lens with a focal length of 240 ㎛, the focal intensity is enhanced by a factor of 4.3 as the E_F of multilayer graphene increases from 0.4 eV to 1.6 eV, and is improved by a factor of 5.8 as the number of graphene layers increases from two to eight. As a result, an all-graphene-based IR Fresnel zone-plate lens, exhibiting multifocal function (240 ㎛ and 360 ㎛) according to the selected E_F, is proposed as an ultrathin lens platform.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.5-12
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• 1992

We have fabricated a-Si:H multilayer for contact-type linear image sensor by means of RF glow discharge decomposition method. The ITO/i-a-Si:H/Al structure has relatively high dark current due to indium diffusion and carrier injection from both electrodes, resulting in low photocurrent to dark current. To suppress the dark current and to enhance interface electric field between ITO and i-a-Si:H film we have fabricated ITO/insulator/i-a-S:H/p-a-S:H/Al multilayer film with blocking structure. The photocurrent of ITO/$SiO_{2}(300{\AA})$/i-a-Si:H/p-a-Si:H($1500{\AA}$)/Al multilayer sensor with 5V bias voltage became saturated at about 20nA under $20{\mu}W/cm^{2}$ light intensity, while the dark current was less than 0.1nA. To increase the light generation efficiency we have adopted ITO/$SiO_{x}N_{y}(300{\AA})$/i-a-Si:H/p-a-Si:H($1500{\AA}$)/Al structure, showing photocurrent of 30nA and dark current of 0.08nA with 5V bias voltage. Also the spectral photosensitivity of the multilayer was enhanced for short wavelength visible region of 560nm, compared with that of the a-Si:H monolayer of 630nm. And its photoresponse time was about 0.3msec with the film homogeneity of 5% deviation.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.11 no.8
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• pp.671-678
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• 2001

All solid-state thin film micro supercapacitor, which consists of $RuO_2$/LiPON/$RuO_2$ multi layer structure, was fabricated on Pt/Ti/Si substrate using a $RuO_2$ electrode. Bottom $RuO_2$ electrode was grown by dc reactive sputtering system with increasing $O_2/[Ar+O_2]$ ratio at room temperature, and a LiPON electrolyte film was subsequently deposited on the bottom $RuO_2$ electrode at pure nitrogen ambient by rf reactive sputtering system. Room temperature charge-discharge measurements based on a symmetric $RuO_2$/LiPON/$RuO_2$ structure clearly demonstrates the cyclibility dependence on the microstructure of the $RuO_2$ electrode. Using both glancing angle x-ray diffraction (GXRD) and transmission electron microscopy (TEM) analysis, it was found that the microstructure of the $RuO_2$ electrode was dependent on the oxygen flow ratio. In addition, x- ray photoelectron spectroscopy(XPS) examination shows that the Ru-O binding energy is affected by increasing oxygen flow ratio. Furthermore, TEM and AES depth profile analysis after cycling demonstrates that the interface layer formed by interfacial reaction between LiPON and $RuO_2$ act as a main factor in the degradation of the cyclibility of the thin film micro-supercapacitor.

• Journal of KSNVE
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• v.8 no.4
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• pp.632-642
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• 1998

A method based on finite element discretization is developed for optimizing the polarization profile of PVDF film to create the modal transducer for specific modes. Using this concept, one can design the modal transducer in two-dimensional structure having arbitrary geometry and boundary conditions. As a practical means for implementing this polarization profile without repoling the PVDF film the polarization profile is approximated by optimizing electrode patterns, lamination angles, and poling directions of the multi-layered PVDF transducer. This corresponds to the approximation of a continuous function using discrete values. The electrode pattern of each PVDF layer is optimized by deciding the electrode of each finite element to be used or not. Genetic algorithm, suitable for discrete problems, is used as an optimization scheme. For the optimization of each layers lamination angle, the continuous lamination angle is encoded into discrete value using binary 5 bit string. For the experimental demonstration, a modal sensor for first and second modes of cantilevered composite plate is designed using two layers of PVDF films. The actuator is designed based on the criterion of minimizing the system energy in the control modes under a given initial condition. Experimental results show that the signals from residual modes are successfully reduced using the optimized multi-layered PVDF sensor. Using discrete LQG control law, the modal peaks of first and second modes are reduced in the amount of 12 dB and 4 dB, resepctively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.182.2-182.2
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• 2015

최근 학계나 산업계에서 투명 전자 소자에 대하여 활발한 연구가 진행되면서, 투명 전 도성 산화물(TCO: transparent conductive oxide)에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 TCO 물질인 Indium Tin Oxide (ITO)는 가시 광 영역에서의 높은 투과 및 높은 도전성을 가져 전압을 인가하면 발열이 가능하므로 이를 투명 면상 발열체에 적용시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, ITO는 발열 테스트 결과 온도가 상승함에 따라 발열이 일부분에 집중되는 현상이 있으며, 전도성을 높이기 위하여 추가공정이 필요하다. 또한, 글라스의 곡면 부분에서 ITO를 사용하면 유연성이 부족하므로 크랙이 발생한다는 단점이 있다. 따라서, 최근 Silver nanowire (AgNW), Single-walled Carbon nanotube (SWCNT), ITO를 기반으로 한 AgNW에 ITO를 증착 하거나 SWCNT를 코팅하여 우수한 전기적, 광학적 특성을 지닌 하이브리드 전극이 투명 면상 발열체 재료로서 사용되고 있다. 하지만 대체된 재료들도 다양한 문제점을 가지고 있다. 예를 들어 고온에서 발열을 유지하지 못하고 끊어지거나 가시광영역의 투과율이 낮은 점 등이 있다. 이런 다양한 문제점들을 보완 할 수 있는 새로운 투명 면상 발열체에 적용한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 GZO/Ag/GZO 하이브리드 구조의 투명 면상 발열체를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 비교하고 발열량, 온도 균일 성, 발열 유지 안정도를 확인하였다. 본 연구에서는 $50{\times}50mm$ 크기의 Non-alkali glass (삼성코닝 E2000) 기판 상에 DC마그네트론 스퍼터링 공정을 이용하여 상온에서 GZO, Ag, GZO 박막을 연속적으로 증착 하여 다층구조의 하이브리드형 투명 면상 발열체를 제조하였다. 박막 증착 파워는 DC (Ag) power 50 W, RF (GZO) power 200 W로 하였으며 GZO박막두께는 45 nm로 고정 시키고 Ag박막 두께는 5~20 nm로 변화를 주었다. 증착원은 3인치 GZO 세라믹 타깃 (2.27 wt. % Ga2O3) 과 Ag 금속 타깃 (순도 99.99%)을 사용하였으며, Ar을 40 sccm 주입 후 Working pressure는 고 순도 Ar을 사용하여 1.0 Pa로 고정하며 10분간 Pre-sputtering을하고 증착을 진행하였다. 앞선 실험을 통해 증착한 박막의 전기적, 광학적 특성은 각각 Hall-effect measurements system (ECOPIA, HMS3000), UV-Vis spectrophotometer (UV-1800, Shimadzu)를 사용해 측정 되었으며, 하이브리드 표면의 구조 및 형상은 FESEM으로 관찰하였다. 또한 표면온도 측정기infrared camera (IR camera)를 이용하여 4~12 V/cm의 전압을 인가 시 시간에 따른 투명 면상 발열체의 표면 온도변화를 관찰하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.79-79
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• 2010

다른 물질에 비해 많은 우수한 특성을 가지고 있는 CuInSe2(CIS)박막 태양전지는 많은 연구자들에 의해 개발되어 오고 있다. CIS의 대표적인 장점으로는 직접천이형 밴드갭, 높은 흡수계수, 열 안정화상태 및 p형으로의 전도성물질의 가능성 등 다양하다. 또한 간단한 구조를 이용하여 유리같은 싼 기판을 이용하기 때문에 저가형 태양전지로서 많은 각광을 받고 있다. CIGS태양전지는 CIS의 In 사이트에 Ga을 도핑함으로서 만들어지는데 밴드갭은 약 1.4eV이다. CIS박막을 만드는 많은 방법이 존재하나 구성원소로부터 최적화된 조성을 찾을수 있는 방법이 가장 중요한 요소 중의 하나로 인식되고 있으며, 이런점에서 증발법 및 스퍼터링법 등 같은 진공방식이 비진공방식에 비해 훨씬 간편하게 조성비를 맞출수 있다. 그 중에 스퍼터링법은 대면적 박막태양전지로의 가능성으로 비출어 볼때 산업화를 위한 좋은 후보군이 될 수 있다. Selenization을 하기전에 Cu-In-Se의 전구체 조합은 여러개의 타겟으로부터 동시 스퍼터링법이나 다층 전구체법을 사용하여 준비되는데 어떤 방법이 되던지 Se의 부가적인 공급은 불가피하다. 지금까지 많은 관련 연구의 대부분인 구조적, 조성비적 그리고 광학적인 특성평가에 집중되어 오고 있는데, 전기적특성평가의 경우는 면저항, 비저항 같은 간단한 결과 위주로 보고되어 오고 있다. 또한 캐리어농도와 이동도에 대한 보고가 있음에도 불구하고 이해되기에는 충분치 못한 면이 많다.본 발표에서는 태양전지 제조 전단계로서 소다라임유리기판(SLG)위에 Mo의 유무에 따라 CIS박막의 전기적인 특성 변화에 대한 내용을 담고 있다. 소다라임유리($2cm{\times}2cm$)를 기판으로 사용하여 아세톤-에탄올 용액에 초음파세척을 수행하고, Mo 후면전극을 DC 스퍼터링방식을 이용하여 증착을 한다. SLG와 Mo이 코팅된 SLG를 각각 RF 스퍼터 챔버에 이송한 후 수증기 제거를 위해 약 10분간 예열을 한다. 샘플에 대한 전기적특성은 Hall효과 측정장치에 의해 측정이 되며 전기전도도, 캐리어농도, 이동도 및 전도형에 대한 정보가 각각의 변수에 따라 조사된돠. 부가적으로 구조적, 조성비적인 특성을 SEM,XRD 및 EDX를 통해 조사를 하여 전기적 특성에 따른 관계성을 검토한다. SLG와 Mo가 코팅된 SLG위의 CIS박막은 전기적으로 약간 다른 특성을 보일 것으로 예측되며, 이러한 기대를 바탕으로 조성비가 이상적인 화학양론에 근접할 때 p형으로서 제시될 수 있다는 것을 보여줄 것이다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.26 no.6
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• pp.48-56
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• 1989

Contact-type linear image sensors for facsimile have been fabricated by means of rf glow discharge decomposition method of silane. The dependence of their electrical and optical properties on rf power, $SiH_4$ flow rate, ambient gas pressure, $H_2SiH_4$ ratio and substrate temperature are described. The a-Si:H monolayer demonstriated photosensitivity of 0.85 and $I_{ph}/I_d$ ratio of 100 unger 100 lux illumination. However, this monolayer has relatively high dark current due to carrier injection from both electrodes, resulting in low $I_{ph}/I_{dd}$ ratio. To suppress the dark current we have fabricated $SiO_2/i-a-Si:H/p-a-Si:H:B$ multilayer film with blocking structure. The photocurrent of this multilayer sensor with 6 V bias became saturated ar about 20nA under 10 lux illumination, while the dark current was less than 0.2 nA. Moreover, the spectral sensitivity of the multilayer film was enhanced for short wavelength visible region, compared with that of the a-Si:H monolayer. These results show that the fabricated photocon-ductive film can be used as the linear image sensor of the facsimile.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.13 no.3
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• pp.91-96
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• 2003

Cross-geometrical Cr/Co/Al-Ox/Co/Ni-Fe tunnel junctions were fabricated by magnetron sputtering. To form an insulating layer, The Al layer was oxidized in an atmosphere of oxygen-argon mixture at low power after deposition. To enhance the coercivity of the bottom Co layer, The Cr seed layer was deposited on the glass and it led to increase in coercivity. The coercivity increase is due to the increase of roughness through the Cr thickness. In over oxidation time, the oxidation of Co bottom layer and flat interface of insulator can increase the bottom Co coercivity. But TMR ratio gradually decrease. TMR ratio is relevant with Cr thickness, insulator thickness, and oxidation time. The maximum TMR ratio was 14% at room temperature and the TMR ratio was decreased to half at 0.51 V.