• Title/Summary/Keyword: 단일반사

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청색광 검출 Si Photodiode에서 $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ 광반사 방지막의 최적두께 설계

  • 서동균;황용운;장지근
    • Proceedings of the Korean Society Of Semiconductor Equipment Technology
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    • 2004.05a
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    • pp.67-71
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    • 2004
  • 400~450nm 파장 범위의 청색광을 검출하는 Si 포토다이오드에서 $SiO_2$, $Si_{3}N_{4}$, $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$를 광반사 방지막으로 사용하는 경우 광반사 방지막의 두께에 따른 표면 광반사 손실을 이론적으로 계산하였다. 400~450nm 청색 파장에서 $SiO_2$, $Si_{3}N_{4}$ 단일막에 대한 최소 광반사 손실은 각각 $d(SiO_2)=700~750{\AA}$$d(Si_{3}N_{4})=500${\AA}$에서 나타났으며, $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ 이중막에 대한 최소 광반사 손실은 $d(SiO_{2}/Si_{3}N_{4})=750{\AA}/(180~200){\AA}$에서 나타났다.

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효율적인 무반사 특성을 갖는 주기적인 실리콘 계층 나노구조 제작 연구

  • Lee, Su-Hyeon;Im, Jeong-U;Gwan, Sang-U;Kim, Jeong-Tae;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.312.2-312.2
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    • 2014
  • 실리콘은 광센서, 태양전지, 발광다이오드 등 광소자 응용 분야에서 널리 사용되고 있는 물질이다. 그러나 실리콘의 높은 굴절율(n~3.5)은 표면에서 약 30% 이상의 Fresnel 반사를 발생시켜 소자의 효율을 감소시키는 원인이 된다. 따라서, 반사손실을 줄이기 위해서는 실리콘 표면에 효율적인 무반사 코팅을 필요로 한다. 기존의 단일 혹은 다중 박막을 이용한 무반사 코팅 기술은 물질간 열팽창계수의 불일치, 접착력 문제, 박막 두께 조절 및 적합한 굴절율을 갖는 물질 선택 어려움 등의 단점을 지니고 있다. 최근, 이러한 무반사 코팅 기술의 대안으로 곤충 눈 구조를 모방한 나노크기의 서브파장 격자구조 (subwavelength gratings, SWGs)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 SWGs 구조는 공기와 반도체 표면 사이에 점진적, 선형적으로 변화하는 유효굴절율을 갖기 때문에, 광대역 파장영역뿐만 아니라 다양한 각도에서 입사하는 빛에 대해서도 효과적으로 Fresnel 표면 반사를 낮출 수 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 표면 위에 효율적인 무반사 특성을 갖는 계층적 SWGs 나노구조를 제작하기 위해, 레이저간섭리소그라피 및 열적응집금속 입자를 이용한 식각 마스크 패터닝 방법과 유도결합플라즈마 식각 공정을 이용하였다. 제작된 무반사 실리콘 SWGs 나노구조의 표면 및 식각 프로파일은 전자주사현미경으로 관찰하였고, 표면 접촉각 측정 장비를 이용하여 샘플 표면의 젖음성을 확인하였다. 제작된 샘플의 광학적 특성을 조사하기 위해 UV-vis-NIR 스펙트로미터와 엘립소미터 측정 시스템들을 이용하였다.

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Reflection Characteristics of Vortical Slit Caisson Breakwater (종 SLIT형 케이슨 방파제의 반사특성)

  • 이종인;조지훈
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.13 no.4
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    • pp.263-272
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    • 2001
  • Recently, some attempts to construct slit caisson-type breakwaters are made in Korea. Since slit caisson-type breakwaters are suitable for relatively deep sea areas, a lot of theoretical and experimental researches have been performed. In this study, the reflection characteristics of vertical slit caisson breakwaters are investigated based on the measured data in two-dimensional hydraulic model tests with irregular waves. The experiments were conducted for various cases; variation of porosity of perforated-wall, width of wave chamber, number of slits for single-and double-chamber, respectively. It is found that in the case when the wave steepness (H/L$_{s}$ ) is small, the reflection coefficients are large. The existing researches have shown that the wave reflection is minimized when the nondimensional width of wave chamber B/L is about 0.2~0.25 for the regular waves. However, for the irregular waves the reflection is lowest when $B/L_2$, is 0.13~0.15. For a same porosity condition, the wave dissipation is stronger as the width of s1it is larger. The double-chamber caisson is superior to single- chamber caisson in the wave dissipating effects.

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Reflectance spectrum properties of DBR and microcavity porous silicon (Distributed Bragg Reflector, Microcavity 구조를 갖는 다공질규소의 반사율 스펙트럼)

  • Kim, Young-You;Kim, Han-Jung
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.19 no.6
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    • pp.293-297
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    • 2009
  • In this paper, we made three kinds of porous silicon samples (single layer, distributed Bragg reflector, and microcavity) by electrochemical etching p-type silicon substrate. And then, we investigated their reflectance spectrum properties. We found that the number of fringe patterns and the maximum reflectivity of porous silicon multilayer increased compared with a porous silicon sinlge layer. In addition, we can observe that the DBR (distributed Bragg reflector) porous silicon has a full-width at half-maximum about 33 nm which is narrower than the porous silicon single layer and porous silicon microcavity.

Estimation of spectral Distribution of Illumination using Maximum achromatic Region (최대 무채색 영역을 이용한 광원의 분광분포 추정)

  • Kim, Hui Su;Kim, Yun Tae;Lee, Cheol Hui;Ha, Yeong Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.38 no.4
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    • pp.68-68
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    • 2001
  • 본 논문에서는 단일 영상에 포함된 광원의 분광분포를 추정하는 광원추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 광원 추정 방법은 두 단계로 이루어져 있다. 첫째, 변형된 회색계 가정(modified gray world assumption)을 이용하여 부분적으로 광원의 영향을 배제한 후 밝으면서도 무채색에 가까운 최대 무채색 영역을 찾아 그 영역의 표면 분광 반사율을 구한다. 이때 최대 무채색 영역의 표면 분광 반사율은 1269개의 Munsell 색 표본에 대하여 주성분 분석 방법을 이용하여 추정하였다. 둘째, 주어진 Munsell 색 표본과 대표 광원의 조합으로 반사광의 모집단을 만들었다. 다음 최대 무채색 영역의 각 화소와 반사광 모집단과의 색차를 비교하여 최대 무채색 영역과 색차가 가장 적은 반사광 표본을 선택하고 이를 최대 무채색 영역에 대한 반사광의 분광분포로 정의한다. 최종적으로 최저 무채색 영역의 반사광 분광분포를 해당하는 표면 분광반사율로 나누어줌으로써 영상에 포함된 광원의 분광분포를 추정한다. 제안한 알고리듬의 성능을 평가하기 위하여 유색 광원에 조명된 영상에 대한 광원 추정 실험을 하였으며 기존의 방법과 추정된 광원의 분광 분포 비교 및 색차 비교를 통해 그 타당성을 검증하였다.

생체모방 복합 눈 구조를 이용한 갈륨비소 반사방지막 제작

  • Lee, Su-Hyeon;Im, Jeong-U;Go, Yeong-Hwan;Jeong, Gwan-Su;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.412-412
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    • 2012
  • 갈륨비소(GaAs)는 수직공진표면방출레이저, 발광다이오드, 태양전지 등과 같은 광전소자에 널리 사용되는 물질이다. 그러나 높은 굴절률을 갖는 갈륨비소는 표면에서 30% 이상의 반사율을 갖기 때문에 광손실로 인해 소자의 성능이 저하된다. 따라서 표면 Fresnel 반사율을 낮출 수 있는 효율적인 반사방지막이 필요하다. 최근, 열적 불일치, 물질 선택, 접착력 저하의 단점을 가지고 있는 기존 다중박막을 대체하는 생체모방 서브파장 나노구조가 활발히 연구되고 있다. 이러한 구조는 공기(air)부터 갈륨비소까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖는 유효 단일박막과도 같기 때문에 소자 표면에서의 광손실을 줄일 수 있다. 더욱이, 자연계의 나방의 각막과 나비의 눈의 구조 형태를 모방한 반도체 생체모방 복합 눈(compound eye)은, 즉 마이크로 렌즈모양과 서브파장 나노격자구조의 복합적 형태, 표면에서 우수한 반사방지 특성을 나타낸다. 본 연구에서는, 포토리소그래피와 유도결합플라즈마 식각법을 이용하여 GaAs 기판 표면에 마이크로 렌즈 모양의 패턴을 형성한 후, 스핀코팅을 이용하여 나노 크기를 갖는 실리카 구를 도포하여 건식 식각함으로써 복합 눈 구조를 갖는 갈륨비소 반사방지막을 제작하였다. 제작된 샘플의 표면 및 식각 형상은 전자현미경(scanning electron microscope)을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 반사율을 측정하였다.

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VCO Nonlinearity Correction Technique using an Internal Reflection (내부 반사를 이용한 VCO 비선형성 보정기법)

  • 김병욱;김영수
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.12 no.1
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    • pp.44-49
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    • 2001
  • In this paper, we propose a new technique to compensate for the VCO nonlinearity using only the returned beat signal whose spectrum contains the internal reflections and the targets simultaneously. In the case of a distance measurement system using single antenna, the reflections from the circulator and the antenna are much larger than the return signal from target. The beat signal by these reflections is at much lower frequency than that of the target, and the VCO nonlinearity can be compensated for using these signals. Indoor experiments were carried out and the results show marked improvement in the shape of range profile and the range resolution.

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Optimization of Back Reflector ZnO:Al thin film for a-Si:H thin film Solar Cells (박막형 Si태양전지를 위한 후면반사층 ZnO:Al 최적화)

  • Lee, Seung-Yoon;Ji, Kwang-Sun;Eo, Young-Joo;Lee, Hae-Suk;Lee, Heon-Min;Lee, Don-Hee
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.374-377
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    • 2008
  • 비정질 Si박막 태양전지의 후면 반사층을 위한 ZnO:Al TCO박막을 RF Magnetron Sputtering 방법으로 증착하였으며 이의 전기적, 광학적 특성 및 구조를 최적화하였다. Sputtering의 공정변수인 증착 RF 파워, 기판온도, 타겟-기판 거리, 증착압력을 변화시켜 ZnO:Al 단일막의 전기적, 광학적 특성을 최적화 하였고,이를 소면적 태양전지 셀 및 모듈에 적용하였다.그 중 증착 RF파워 및 압력이 단일막의 전기적,광학적 특성에 타겟-기판거리는 박막의 균일도에 큰 영향을 주었다. 압력에 따른 박막의 치밀도를 SE EMA방법으로 정량화하였고, 광학적, 전기적 특성과 연관하여 해석하였다. ZnO:Al 박막의 물성을 최적화하여 태양전지 셀에 적용한 결과 두께 80nm에서 가장 큰 Jsc의 증가를 보였고, 적용 전에 비해 약 18%의 광변환효율의 증가를 얻었다. 최적화된 태양전지 셀의 광변환효율은 9.9%, 모듈 효율은 7.4%였다.

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고출력 펨토초 레이저와 플라즈마의 상호작용을 통한 극고속 X선 펄스의 발생

  • Jeong, Sang-Yeong;Hwang, Seok-Won;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.38-38
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    • 2010
  • 낮은 세기의 레이저와 정지한 전자가 반응하면 전자는 레이저 전기장 세기에 비례하여 가속되며 레이저의 파장과 같은 파장의 빛을 낸다. 반면, 레이저의 세기가 일정 수준을 넘으면 전자의 속도가 빛의 속도에 가까워지게 되어 가속이 둔화되는 현상이 나타나며, 더 이상 전기장의 세기와 가속도가 비례하지 않게 된다. 이러한 비선형적인 전자의 운동이 레이저 기본 파장의 조화파(harmonic)를 발생시키는데, 이를 상대론적 비선형 톰슨 산란(relativistic nonlinear Thomson scattering, RNTS)이라고 한다. 단일 전자를 가정한 경우 RNTS에 의해 아토초($10^{-18}$ 초) 길이의 X선 펄스가 발생하는 것이 시뮬레이션 연구를 통해 잘 알려졌다. [1] 그러나, 실제 실험에서 적용할 수 있는 것은 단일 전자가 아니라 고체, 플라즈마, 전자 빔 등의 전자 덩어리이다. 전자덩어리를 구성하는 각각의 전자가 아토초 펄스를 발생시더라도 각각의 펄스 간에 결맞음(coherence) 조건이 맞지 않으면 아토초 펄스는 발생되지 않는다. 또한, 강한 세기의 펄스를 얻는데도 결맞음은 중요하다. 이 연구에서는 결맞음 조건으로 얇은 타깃에 대한 거울 반사 조건, 즉 레이저가 얇은 타깃에 입사되며 거울의 반사 조건을 만족하는 위치에 검출기(detector)를 위치시키는 방법을 제안하였다. 박막이 충분히 얇을 경우 각각의 전자에 대하여 레이저가 발사되어 타깃에 맞고 검출되기까지의 시간이 거의 일치하게 된다. 거울 반사 조건에 의한 아토초 펄스 발생은 particle-in-cell 방법을 통한 시뮬레이션으로 검증되었다. 결맞음 조건을 위한 얇은 타깃으로는 박막과 나노선 배열(nanowire array)을 사용하였다. 전자들 간의 쿨롱(Coulomb) 힘은 결맞음이 유지되는 것을 방해하는데, 박막에 비해 나노선 배열이 쿨롱 힘의 영향을 적게 받기 때문에 결맞음이 더 잘 유지된다.

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Design and Fabrication of Singly fed Circularly Polarized Patch Antenna with 2-stage LNA (2단 LNA를 결합한 단일급전 원편파 패치안테나의 설계 및 제작)

  • Yun, Li-Ho
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.10
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    • pp.1731-1736
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    • 2008
  • In this paper, singly fed circularly polarized nearly-square patch antenna for receiving S-DMB is presented. It used teflon substrate of relative dielectric constant ${\in}_{\gamma}=2.2$ and the sire is $40{\times}40{\times}15[mm]$. Experimental results of fabricated antenna show that input return loss and axial ratio are about 22MHz, 25MHz at the center resonant frequency, respectively. And fabricated LNA has gain of 27.5 [dB], NF of 1.27 [dB], input return loss of -15.4 [dB] and output return loss of -18.9 dB, respectively. Simulation results and experimental results are good agreements. This proposed antenna is well able to handheld gadgets for receiving S-DMB.