• 제목/요약/키워드: 루미네선스

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결정성에 따른 TiO2 나노입자의 포토루미네선스 영향 (The Effect of Crystallinity on the Photoluminescence of TiO2 Nanoparticles)

  • 한우제;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.23-28
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    • 2019
  • 타이타니아 ($TiO_2$)는 독성이 없고 매우 높은 굴절률, 촉매 활성 및 생체 적합성을 지니고 있으며 화학적 안정성이 있고 높은 이방성을 갖는 저렴한 재료로써 다양한 분야에서 각광받고 있는 세라믹 소재이다. 이러한 $TiO_2$를 sol-gel법을 이용하여 나노입자화 하였다. 나노입자 형성중에 pH를 조절하여 $TiO_2$의 결정성을 제어하였다. 합성된 나노입자는 엑스선 회절분석법, 퓨리에 분광기(Fourier transform infrared), 전계방사형 주사전자현미경(field emission scanning electron microscopy)과 포토루미네선스(photoluminescence spectroscopy)를 이용하여 분석하였다. 합성된 $TiO_2$ 나노입자는 5 nm 이하의 크기를 갖는 것을 확인하였다. 나노입자의 결정성이 증가됨에 따라 550 nm 영역의 발광세기가 증가함을 확인하였다. 이러한 결과로 $TiO_2$ 나노입자의 결정성 조절을 통한 발광 특성 조절을 기대할 수 있다.

한국 남동해안 저위단구 퇴적층의 지형대비 및 형성시기 고찰 (Morphological Correlation and Chronology of Lower Terrace Formations of Southeastern Coast of Korea)

  • Choi, Weon-Hack;Kim, Ju-Yong
    • 한국제4기학회:학술대회논문집
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    • 한국제4기학회 2005년도 추계학술대회
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    • pp.48-54
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    • 2005
  • 남한의 동남해안가를 따라 단구지형이 잘 발달하여 있으며, 해안단구는 해안충적면(AP,$4{\sim}5m$), 저위단구면(LT, $8{\sim}25m$), 중위단구면(MT, $36{\sim}55m$), 고위단구면(HT, $63{\sim}86m$), 고고위단구면(uHT, above 90m)과 같이5개 주단구면들로 구분된다. 해안단구 중에서 고도 약 8m 에서 20m 부근에 저위단구퇴적층이 잘 발달하여 있다. 이들 퇴적층은 저위2면(LT2)과 저위3면(LT3)에 분포하는 유기니질층 내에 포함된 화산재 산출 특성과 사질층에 대한 광여기루미네선스(OSL) 연대측정을 실시하였다. 연구결과 , LT2면은 해양산소동위체시기(MIS)로 볼 때, MIS 5d 혹은 5e 에 해당하며, LT3면은 MIS 5a 로 해석된다. 특히 LT2퇴적층의 형성은 최종간빙기 최성기의 해침작용과 관련되어 형성되었다.

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추가 열처리 공정에 의한 GaN계 LED소자의 광학 및 전기적 특성에 대한 연구

  • 한상현;이재환;송기룡;이성남
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.309.1-309.1
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    • 2014
  • III-N계 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 자외선에서 가시광을 포함한 적외선까지 포함한 폭 넓은 발광이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만 p형 GaN의 경우, 상온에서 도펀트로 사용되는 마그네슘(Mg)이 수소(H)와 결합하여 보상 효과를 나타내기 때문에 높은 정공농도를 갖기에 어려움이 있다고 알려져 있다. 따라서, 대부분의 연구 그룹에서는 GaN계 LED 소자를 성장 후 rapid thermal annealing 공정이 요구되고 있고, 최근에는 박막 성장 후 반응로 내에서 자체적으로 열처리를 진행하고 있는 실정이다. 하지만, 열처리 조건은 LED 소자의 발광특성에 큰 영향을 주기 때문에 본 연구에서는 반응로에서 열처리가 된 LED 샘플에 대해 추가적인 열처리 공정의 유무에 따른 GaN계 LED소자의 광학적 및 전기적 특성에 대해 알아보고자 하였다. 금속유기화학증착법을 이용하여 c-면 사파이어 기판에 저온 GaN 완충층 및 $2.0{\mu}m$두께의 GaN 박막을 성장한 후, $3.0{\mu}m$두께의 n-형 GaN에피층과 InGaN/GaN 5주기의 양자우물구조를 형성하고 $0.1{\mu}m$두께의 p형 GaN층을 성장하였다. P-형 GaN층 성장 후 온도를 내리면서 $750^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 Mg 활성화를 위한 열처리를 반응로에서 in-situ로 진행하였다. 그 후 급속열처리 장비에 장입하여 $650^{\circ}C$, N2 분위기에서 5분간 추가적인 열처리를 진행하여 추가 열처리 유무에 따른 LED소자의 특성을 분석하였다. 추가적인 열처리 유무에 따른 LED소자의 레이저 여기에 의한 포토루미네선스 스펙트럼과 전계발광 스펙트럼을 조사한 바, 포토루미네선스 스펙트럼의 경우 추가적인 열처리를 진행하였을 경우, 이전보다 발광 세기가 감소함을 나타내었다. 이는 추가적인 열처리에 의해 InGaN/GaN 활성층이 손상되었기 때문이라고 추측된다. 그러나 전계발광 스펙트럼에서는 활성층이 손상되었음에도 불구하고 전계 발광세기가 3배 가량 증가한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 20 mA 인가 시 4.2 V 에서 3.7 V로 전압이 감소하였다. 상기 결과로 미루어 볼 때 열처리에 의한 InGaN/GaN 활성층 손상에도 불구하고 광 세기가 크게 증가한 것은 금속유기화학증착장치의 in-situ 열처리에 의한 Mg가 충분히 활성화되지 못하였고, 추가적인 열처리에 의하여 p형 GaN에서 Mg-H 복합체의 분리로 인한 Mg 활성화가 더욱더 효과적으로 이루어졌기 때문이라고 추측된다.

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제주도 한라산 백록담 일대의 화산활동사 (Volcanological History of the Baengnokdam Summit Crater Area, Mt. Halla in Jeju Island, Korea)

  • 안웅산;홍세선
    • 암석학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.221-234
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    • 2017
  • 제주도 한라산은 세계자연유산이자 제주도 세계지질공원의 대표명소이다. 한라산 정상부 백록담 일대의 서쪽은 점성이 큰 조면암이 돔형상의 지형을 이루고 있으며, 그 동쪽은 점성이 작은 조면현무암 용암이 완만한 지형을 이룬다. 본 연구에서는 야외조사를 통해 한라산 정상부를 이루는 조면암 돔 및 백록담 분화구의 형성과정을 해석하고, 한라산조면암 및 백록담조면현무암 하부에 놓이는 퇴적층에 대한 광여기루미네선스 연대측정을 통해 한라산 백록담 일대의 형성과정을 시공간적으로 구성하였다. 한라산조면암은 초기 돔 붕괴로 인한 조면암질 각력암, 조면암질 용암류, 그리고 조면암 돔으로 구분된다. 백록담조면현무암은 초기의 폭발적 분출에 의한 분석구와 후기의 비폭발적인 용암류로 구분된다. 연대측정 결과, 한라산조면암 분출 초기에 형성된 조면암질 각력암층 하부의 퇴적층에서 약 37 ka를, 그리고 백록담조면현무암 하부에 놓이는 서로 다른 지점의 퇴적층에서 약 21 ka를 얻었다. 한라산 정상부 백록담은 약 37 ka 전 이후 조면암질 용암돔이 형성된 후, 약 19~21 ka 전 조면현무암질 용암이 새롭게 분출하면서 형성된 분화구이다.

퇴적물 내 석영의 광여기 루미네선스 특성과 미량원소 조성 (Trace Element Compositions and Optically Stimulated Luminescence Characteristics of Sedimentary Quartz)

  • 정기영;최정헌;길영우
    • 한국광물학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.357-365
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    • 2010
  • 석영의 광여기 루미네선스(OSL)를 이용한 제4기 퇴적물의 연대측정이 최근 널리 적용되고 있다. 그러나 모든 석영시료가 OSL 연대측정에 적합하지는 않다는 사실도 잘 알려져 있다. OSL 연대측정의 신뢰도를 향상시키고 적용범위를 넓히기 위해서는 석영시료별로 다양한 OSL 신호 특성의 원인에 대한 광물학적 규명이 필요하다. 본 연구는 그러한 광물학적 연구의 일환으로 전혀 다른 지질 및 지표 환경에서 채취한 퇴적물 시료로부터 분리한 석영을 대상으로 OSL 신호특성 분석과 레이저삭마 유도결합플라즈마질량분석(LA-ICP-MS)을 이용한 미량원소 조성분석을 실시하였다. OSL 신호분석 결과, 석영시료는 연대 측정에 적합한 신호특성을 갖는 시료와 부적합한 시료로 명확히 분리할 수 있었다. 미량원소조성분석 결과, Al (평균 73~267 ppm)과 Ti (평균 61~248 ppm)의 함량이 가장 높았으며, 그 외 Li, Mg, Cr, Mn, Fe 등이 40 ppm 미만으로 함유되어 있었다. 석영 시료간 OSL 특성의 명확한 차이에도 불구하고, 그에 상응하는 미량원소함량의 뚜렷한 차이는 발견할 수 없었다. 이는 시료별로 다양한 OSL 신호 특성이 미량원소가 아닌 석영의 다른 광물학적 원인에 기인되었을 가능성을 시사하지만, 향후 보다 많은 시료 분석으로 확인되어야 한다.

홀로세 중기 이후 신두리 해안사구의 성장 : 기후변화 및 해수면 변동과의 관련 가능성 (Mid- to Late Holocene Progradational Pattern of Shinduri Dunefield: Implications for Sea Level and Climatic Changes in the Western Coast of Korea)

  • 홍성찬;최정헌;김종욱
    • 한국지형학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.87-98
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    • 2010
  • 서해안 중부에 위치한 신두리 해안사구는 길이 3km, 최대폭 1km의 면적에 세립질의 모래로 이루어진 지형으로 보존 상태가 양호하다. 이 해안사구지대의 수평적인 성장 패턴을 파악하기 위해 하나의 대상단면을 선정하여 지표투과레이더(GPR, Ground Penetrating Radar) 탐사와 광여기루미네선스(OSL, Optically Stimulated Luminescence) 연대측정을 실시하였다. 이들 결과에 따르면 신두리 사구퇴적층의 성장 방향은 육지에서 해안방향으로 전진하였던 것으로 추정된다. 다만 이들 사구퇴적층은 OSL 연대측정 결과를 바탕으로 대략 4ka 이하의 것과 6ka 이상의 것으로 구분되며 약 6800-3700년 전 사이에 성장이 정체되었거나 이전에 형성된 퇴적층이 침식되었던 사건이 있었음을 추정할 수 있다. 이와 같이 시기별 사구의 형성과정의 차이는 약 6~7000년 전에 있었던 홀로세 고해면기의 영향과 약 4500년전에 있었던 기후변화로 인한 해빈으로부터 퇴적물 공급량의 차이에 의한 것으로 판단된다.

단일 시료 재현법에 의한 와편의 연대 측정

  • 노희삼;김수겸;서만철;홍사용
    • 지구물리
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    • 제4권2호
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    • pp.87-93
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    • 2001
  • 본 연구는 단일 시료 재현법(SAR protocol)에 따른 충청남도 서천군 남산리 산성 터에서 발굴한 와편에 대하여 연대를 추정하였다. 와편에서 석영을 분리(90 - 150 μm)하여 불산(HF)을 사용하여 표면을 10% 정도 에칭하여 알파선원의 영향을 제거하였다. 와편의 자연축적선량(Paleodose)는 단일 시료 재현법으로 측정하고, 토양과 와편의 연간선량(dose rate)은 ICP 분석으로 계산한 값을 활용하여 와편의 연대를 계산하였다. 광 여기 루미네선스 연대 측정 결과 와편 6개의 자연축적선량과 연간선량을 이용하여 연대를 추정하면 (733 ± 50)AD에서 (1160 ± 50)AD 사이의 것으로 추정되며, 오차의 범위는 10% 이내로 나타났다.

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남해안 사천시 대포동 일대에 분포하는 고해안 퇴적물의 형성 과정과 형성 시기: 한반도 제4기 후기 지각운동의 양식과 변형률 산출을 위한 연구(II) (The Formative Processes and Ages of Paleo-coastal Sediments in Daepo-dong Sacheon-si in the Southern Coast, South Korea: Evaluation of the Mode and Rate of the Late Quaternary Tectonism (II))

  • 신재열;홍성찬
    • 한국지형학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.57-70
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    • 2018
  • This study restores onshore paleo-shoreline records and establishes the nature and strain rate of neotectonism by investigating the existence and formative age of paleo-coastal sediments emerged around Sacheon-si in the Southern part of the Korean peninsula. As a result, paleo-sand bars representing 5m of the paleo-shoreline from high tide level are formed in Sacheon-si, and the formation age of these is confirmed as MIS 5c at approximately 100,000 year BP through rock surface luminescence dating to rounded gravels in paleo-sand bars. Although it is difficult to establish the uplift rate of crust precisely due to incomplete restoration of sea level records during the last interglacial stage, the uplift rate along the Southern coast of the peninsula was assumed approximately 0.72 lower than the Eastern coast during the late Quaternary in comparison to the 1st marine terrace along the Eastern coast.

남제주 사람 발자국 화석의 생성 연대

  • 김경수;김정률
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.154-157
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    • 2005
  • 제주도 남제주군 사계리 해안에서 발견된 사람과 각종 동물 발자국 화석의 생성 연대를 규명하기 위하여 문화재청에서 한국지질자원연구원에 연구 용역을 의뢰하여, 사람 발자국 화석이 산출되는 지층에서 유기물의 탄소동위원소 연대 측정과 광여기루미네선스(Optically Stimulated Luminescence, OSL) 연대 측정을 실시하였다. 그 결과, Humin 유기물에 대한 탄소동위원소 측정값은 상부로부터 $10,901{\pm}60$년, $13,513{\pm}65$년 그리고 $15,161{\pm}70$년이고, Humic 유기물에 대한 탄소동위원소 측정값은 $9,289{\pm}90$년, $8,622{\pm}90$년 및 $8,098{\pm}50$년 이며, OSL 연대 측정 방법에 의하면 $6,800{\pm}300{\sim}7,600{\pm}500$년이다. 이 측정 자료에서 한국지질자원연구원은 탄소동위원소에 의한 측정값은 배제하고, OSL 연대 측정값인 $6,800{\pm}300{\sim}7,600{\pm}500$년을 사람 발자국 화석의 생성 연대로 해석하였다. 그러나 Humin 유기물에 의한 탄소동위원소 측정값을 배제한 가장 중요한 이유로 Humin 유기물이 산성 또는 알칼리에 잘 녹지 않기 때문에 재순환되어 발자국 화석이 생성될 당시 외부에서 유입되어 더 오래된 연대값을 나타낸다고 주장하였는데, 이러한 주장은 아무런 근거가 없다. 또한 송악산의 분출이 약 10,000년 이내에 분출하였다는 명확한 근거가 없으며, 석영을 이용한 OSL 연대 측정은 연대를 결정하기 위해 고려되는 여러 요소들에 수반되는 불확실한 요소(예를 들면, 수분 함량 문제 등)들로 인해 탄소동위원소 연대 측정에 비해 정밀도와 정확도가 낮으며, 특히 화산 기원 석영의 경우, 정확한 등가선량의 측정이 어렵기 때문에 연대 측정에 오류가 발생할 수 있음이 잘 알려져 있고, 주변의 화산 활동으로 인한 열수에 의해 OSL 신호가 영향을 받을 수 있는 가능성을 배제할 수 없다. 따라서 현재의 연대 측정 결과만으로 사람 발자국 화석의 생성 연대를 결정하는 데 가장 신뢰성이 있는 자료는 Humin 유기물에 의한 탄소동위원소 연대 측정값이며, 이를 근거로 할 때, 사람 발자국 화석의 생성 연대는 $13,513{\pm}65{\sim}15,161{\pm}70$년 사이로 보는 것이 가장 합리적이고 타당하다.

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화성 연안의 중세온난기 이후 해수면 변동에 연동된 침식·퇴적 흔적 연구 (A Study on the Erosion and Sedimentation Traces According to the Sea Level Changes Since the Medieval Warm Period in the Hwaseong Coast)

  • 양동윤;한민;김진철;박수정;임재수
    • 한국지형학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.39-54
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    • 2019
  • In this paper, based on evidence of coastal sediment, we show that erosion and sedimentation environments are very sensitive to sea level changes during the Medieval Warm Period (MWP) and the Little Ice Age (LIA). We identified four sedimentary units(4.57-3.07m), which formed in the Dark Age Cool Period (DACP), MWP and LIA were classified based on the lithostratigraphy, grain size distribution, magnetic susceptibility and geochemistry of a drilling core taken from the west coast of Hwaseong City. The unconformity surfaces as boundaries of the units were also identified by the lithostratigraphy shown on the drilling core. We propoese that sedimentation was dominant in the area during the periods of sea level rise, whereas erosion prevailed during the periods of sea level fall. Particularly, extreme events, such as floods and typhoons are believed to have accelerated these processes, and we found the associated evidence in sediments of two units. This study provides an example of estimating the relative sea level variation using coastal sediments and may be useful for studying past sea level changes around the Korean Peninsula.