• 제목/요약/키워드: 박막 이론

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유도초음파 분산 특성을 이용한 박판의 탄성계수 측정 (Measurement of Elastic Constants of Thin Metallic Foil by Guided Wave Dispersion Characteristics)

  • 이동진;조윤호;장강원;조승현;안봉영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.41-46
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    • 2012
  • MEMS/NEMS 구조체의 개발과 응용기술의 발달로 박판 및 박막의 기계적 물성 평가에 대한 요구가 점차 늘어나고 있다. 기계적 물성은 주로 인장시험이나 초음파의 속도 측정으로 평가되어 왔으나, 박판/박막 구조의 경우 기존의 기술로는 측정에 한계가 있어 나노압입시험법, 유도초음파법 등의 새로운 기술이 개발되고 있다. 본 연구에서는 박판 구조의 금속재료의 탄성계수를 평가하기 위하여 EMAT으로 송수신된 박판내에서의 유도초음파 진행 속도를 측정하였으며, 이론적으로 계산된 유도초음파 군속도와 실험적인 군속도의 최적화 과정을 통해 최종적으로 박판의 탄성계수를 평가하였다. 두께 $50{\mu}m$의 니켈 박판에서 측정된 영률은 201.6 GPa이었으며, 나노압입시험법으로 측정된 207 GPa, 참고문헌의 203.7 GPa과 비교하면 약 3% 내에서 일치하는 결과이다.

포로히-블루머(Forouhi-Bloomer) 분산식을 이용한 유기발광물질 Alq3의 광학 상수 결정 (Determination of optical constants for organic light emitting material of Alq3 using Forouhi-Bloomer dispersion relations)

  • 정부영;우석훈;이석목;황보창권
    • 한국광학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 유기발광물질 Alq$_3$ 복소굴절률을 양자역학적 흡수이론인 바탕인 포로히-블루머(Forouhi-Bloomer) 분산식[Phys. Rev. B 34. 7018(1986)]을 이용하여 1.5~6 ev의 영역에서 계산하였다. 분광광도계를 이용하여 측정한 Alq$_3$ 박막의 흡수 스펙트럼에서 흡수 피크의 위치와 폭으로부터 포로히-블루머 분산식의 변수 $A_{i}$ , B$_{i}$, $C_{i}$ 의 초기 근사값을 결정하였다. 기판으로 사용한 비정질실리카(fused silica)의 굴절률은 분광광도계로부터 측정된 투과율과 반사율 스펙트럼으로부터 셀마이어(Sellmeier)분산식을 적용하여 계산하였다. 기판의 굴절률과 분광광토계에서 측정한 Alq$_3$박막의 투과율과 반사율 스펙트럼에 포로히-블루머 분산식을 이용한 비선형 최소자승법 곡선맞춤을 하여 Alq$_3$의 복소굴절률을 계산할 수 있었다.

유연성 투명전도막의 전기적 특성에 미치는 CNT 길이의 영향

  • 신의철;정구환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.456-456
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    • 2011
  • 최근 차세대 디스플레이, 터치스크린, 전자파 차폐 및 흡수 등의 다양한 응용분야에 적합한 소재를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있다. 현재 주로 사용되는 ITO박막은 희소원소인 인듐의 매장량 한계와 높은 비용이 문제시 되고 있기 때문에, 대체 재료의 개발이 시급하게 요구되고 있다. 탄소나노튜브(CNT)는 금속을 능가하는 이론적인 전기전도도를 갖고 있으며 높은 탄성등의 우수한 기계적 성질을 갖고 있어 다양한 차세대 응용에 있어서 최적의 재료로 주목을 받고 있다. 특히, CNT 기반의 투명전도막은 기존의 ITO 박막 보다 우수한 유연성이 기대되어 더욱 기대를 모으고 있다. 본 연구에서는, 최종 고순도 재료를 얻기까지 합성 및 정제에 많은 공정과 시간이 요구되는 고가의 단층벽 나노튜브(SWNT)를 이용하지 않고, 웨이퍼 기판 위에 수직배향 합성한 상태의 다층벽 나노튜브(MWNT)를 별도의 정제과정 없이 초음파 분산한 뒤, 스프레이 코팅법을 이용하여 고분자 기판 위에 투명전도막을 제작하였고, 이때 각기 다른 길이의 수직배향 MWNT를 이용하여 유연성 투명전도막의 전기적 특성에 미치는 MWNT 길이의 영향에 대해 알아보았다. MWNT는 아세틸렌가스를 이용하여 열CVD법으로 합성하였고, 합성시간을 제어함으로써 길이가 다른 MWNT를 얻을 수 있었다. 투명전도막 제조공정의 단순화를 위하여 이용한 MWNT의 초음파 분산 결과, $500{\mu}m$ 이하 길이의 MWNT에서 분산성이 현저히 빨라지는 것을 확인하였다. 한편, 제작한 MWNT 기반의 유연성 투명전도막은 원자간힘현미경 및 면저항 측정기를 이용하여 막 두께에 따른 면저항 특성을 조사하였다. 그 결과 응용 가능한 면저항을 갖는 MWNT 투명전도막의 두께는 최소 50 nm 이상이어야 함을 알았고, 특히 MWNT등의 접촉점(node) 수에 따른 접촉저항 및 전기전도경로(electric conductivity path)를 고려했을 때 최적의 MWNT 길이가 존재하는 것을 확인하였다.

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Pd이 코팅된 단일모드 광섬유 센서를 이용한 수소 검출 시스템 (Hydrogen Detection System Based on Pd Coated Single Mode Fiber Sensor)

  • 김광택;박선옥;황보승;마재평;백세종;임기건;김태언;김회종
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.389-394
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    • 2007
  • 단일모드 광섬유를 이용한 수소센서의 특성을 이론 및 실험으로 분석하였다. 검출 소재로 팔라듐(Pd:palladium) 필름을 이용하였고 광섬유와 Pd 사이의 접착력을 강화하기 위해 니켈(Ni) 필름을 사용하였다. 제작된 센서의 반응감도와 반응시간은 팔라듐 박막의 두께에 크게 의존하였다. 단일모드 광섬유 끝단에 접착층으로 5 nm 두께의 Ni 박막과 감응막으로 10 nm 두께의 Pd가 코팅된 센서는 0.6 dB의 반사도의 변화와 $3{\sim}5$초의 반응시간을 보였다.

이중-금속 장거리 표면-플라즈몬 도파로 (Long-Range Surface-Plasmons Excited on Double-Layered Metal Waveguides)

  • 주양현;정명진;송석호
    • 한국광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.73-79
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    • 2008
  • 금속선 도파로 면과 금속 평면이 수직으로 적층된 장거리 표면-플라즈몬 도파로 구조를 제안하였으며, 표면-플라즈몬 모드의 특성을 유전체의 굴절율과 두께 변화에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증하였다. 위층의 금속선 도파로를 S-곡선과 Y-분기 형태로 변형시킨 이중-금속 도파로를 제작하여, 제안된 이중-금속 도파로 구조의 광 소자 응용 가능성을 살펴보았다. 제안된 이중금속 구조에서는 도파로 코어에 해당하는 두 금속 박막 사이의 유전체 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면 플라즈몬 모드가 존재할 수 있으며, 표면-플라즈몬 모드의 전파거리는 두 금속 박막 사이의 유전체 두께를 조절함으로써 증가시킬 수 있다. 또한, 이중-금속 도파로는 표면-플라즈몬을 전달할 뿐만 아니라, 삽입된 코어 유전체에 전압 및 전류를 인가하기에도 매우 적합한 구조로서, 표면-플라즈몬 능동소자 및 비선형 소자 구현에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

태양전지를 활용한 노후 건축물 그린 리모델링 디자인 사례분석 연구 (Old building green remodeling design cases study analysis using solar cell)

  • 박지훈;남원석;장중식
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.155-162
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    • 2020
  • 본 연구는 파리기후변화협약 이후 전 세계적으로 각광받고 있는 태양전지를 활용한 노후 건축물 그린 리모델링 디자인의 국내외 사례 분석을 바탕으로 향후 진행할 태양전지를 활용한 그린 리모델링 디자인 제안의 긍정적인 측면과 시사점을 확인하고자 하였다. 연구의 방법으로는 문헌연구를 바탕으로 이론적 고찰을 진행하였고, 이후 국내외 태양전지를 활용한 그린 리모델링 디자인의 사례를 조사·분석하였다. 그 결과 플렉서블한 특징을 통한 시공의 용이성, 박막전지의 투명도와 색상의 조절을 통한 심미적 효과, 자유로운 사이즈 제작으로 재료 낭비가 적은 경제적 효과, 외관의 직접 부착을 통한 건물과의 조화로운 측면을 확인할 수 있었다. 이러한 점을 토대로 박막 태양전지를 그린 리모델링 디자인에 활용하여 올 수 있는 기대효과와 유효성을 제시하고, 향후 진행할 태양전지를 활용한 노후 건축물 그린 리모델링 디자인 제안에 대한 방향성과 참고 자료로 활용되기를 기대한다.

교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막의 마이크로파 투자율 특성 (Exchange Coupling Effect on Microwave Permeability in CoFe/MnIr Bilayers)

  • 김동영;김종오;김철기
    • 한국자기학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.234-239
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    • 2006
  • 교환 결합력을 갖는 CoFe/MnIr 박막 시료에서 100 MHz$\sim$9 GHz의 주파수 범위에서 마이크로파 투자율을 측정하였으며, 이들 결과는 Landau-Lifshitz-Gilbert 이론을 사용하여 분석 하였다. 초기투자율 및 강자성 공명주파수는 CoFe의 두께 및 일방이방성에너지(unidirectional anisotropy)에 따라서 조절이 가능하며, 특히 공명주파수는 최대 20 GHz까지 조율이 가능하다. 따라서 마이크로파 대역에서 고투자율 및 저손실 특성을 갖는 CoFe/MnIr 재료는 수 GHz 대역에서 작동하는 마이크로파 부품에 적용 가능하다.

몰수된 원형 유연막에 의한 파랑변형 (Wave Deformation by Submerged Flexible Circular Disk)

  • 조일형;김무현
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.116-129
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    • 2000
  • 자유수면 아래 일정한 초기장력이 작용한 원형 박막이 수평으로 놓여있을 때 3차원 선형 유탄성 이론을 적용하여 파와 구조물의 상호작용문제를 고찰하였다. 속도포텐셜을 회절포텐셜과 방사포텐셜로 분리하여 각각의 경계치 문제를 푼다. 유체영열을 3개의 영역으로 나누어 각 영역에서 회절포텐셜과 방사포텐셜을 Bessel 함수의 전개식으로 표현하고 부족한 경계조건으로 생기는 미지수는 인접한 영역이 만나는 정합면에서 속도와 압력이 같다는 정합조건식을 적용하여 구해진다. 원형막의 크기와 잠긴 깊이 그리고 추기장력이 변함에 따라 원형 유연막 주위의 파의 형태가 달라짐을 볼 수 있었다. 즉, 적절히 설계된 몰수형 원형 유연막은 파 에너지를 집중시키는데 활용될 수 있다.

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Giga-Bit급 DRAM을 위한 고유전 $(Ba,Sr)Tio_3$박막 커패시터의 유전완화 특성에 대한 회로 모델 (A Circuit Model of the Dielectric Relaxation of the High Dielectric $(Ba,Sr)Tio_3$ Thin Film Capacitor for Giga-Bit Scale DRAMs)

  • 장병탁;차선용;이희철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권4호
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    • pp.15-24
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    • 2000
  • 고유전 커패시터의 유전완화 특성은 시간영역에서 나타나는 커패시터의 동적특성으로 이해될 수 있으며 이것은 DRAM의 재충전 시간동안 충전된 전하를 잃어버리는 가장 주된 요인으로 인식된다. 그러므로 DRAM 동작에 미치는 영향을 고려하기 위하여 고유전 커패시터의 유전완화에 대한 등가회로를 만드는 것이 필수적이다. 그러나 아직까지 등가회로를 만들 수 있는 일반적이고 이론적인 방법이 제시되지 않고 있다. 근 본 연구에서는 고유전 커패시터의 등가회로를 주파수 영역에서 모델링하는 새로운 방법을 개발하였다. 이 방법은 이론적인 체계를 갖춘 일반적인 방법이다. 또한, 본 연구에서는 실험과정을 통해서 이 방법의 타당성으로 확인하였고, 궁극적으로 새로운 방법으로 얻어진 등가회로를 활용하여 유전완화가 DRAM 동작에 미치는 영향을 고찰하였다.

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FTIR 터치스크린 아크릴 계면의 전반사 현상 연구 (A Study on Incompletion of TIR within Acrylate of FTIR Touch Screen)

  • 한지흠;한원흠;윤소영
    • 접착 및 계면
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    • 제14권2호
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    • pp.57-67
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    • 2013
  • FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) 터치스크린에서 아크릴 내의 전반사(TIR) 현상이 깨지는 원인을 조사하였다. 먼저 3층 박막(매질1 ($n_1$)-매질2 ($n_2$)-매질3 ($n_3$), $n_1=n_3{\neq}n_2$에서 굴절율의 상대적인 크기에 따라 매질1에서 FTIR 또는 매질1로부터 매질3으로 일반투과(Ordinary Transmission : OT) 현상이 나타남을 확인하고, 이들(FTIR과 OT)의 투과율 이론값은 인접한 두 반사광(또는 투과광)들의 위상차의 실수화 또는 허수화 과정을 통해 서로 전환됨을 이론적으로 유도하였다. 이와 병행하여 터치스크린에 손가락과 같은 외부 접촉에 의해 아크릴판(acrylate) 내에 형성된 전반사 조건이 깨지는 현상을 분석하였다. 이러한 분석과 실험을 토대로, 접촉 인식을 좋게 하기 위한 투명하고 굴절율이 아크릴과 유사한 젖음성 매체(wettable medium)를 적용한 FTIR 터치스크린 구조를 제안하였다.