• 한국광학회지
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• 제3권2호
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• pp.123-132
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• 1992

반도체 레이저로써 세슘원자의 상태를 선택하는 방식인 광펌핑 세슘원자시계를 개발하기 위해 Ramsey공진기, 정자장 형성전극, 형광 측정장치 등을 설계, 제작하였으며, 세슘원자빔 튜브를 구성하였다. 세슘원자빔 튜브의 Ramsey 공진기로 주입되는 마이크로파를 시계전이 주파수인 9192.6MHz 부근에서 주사시킬때 검출용 레이저에 의해 발생하는 형광을 측정함으로써 원자시계에서 기준 주파수로 사용되는 Ramsey 신호를 관측하였다. Ramsey 신호의 선폭은 200Hz이었고, 정자장의 세기는 정자장 형성전극에 전류가 0.8A가 흐를때 $8.61\muT$이었으며, 이 자장에 의해 시계전이 주파수는 약3.17Hz만큼 주파수가 높은 쪽으로 편이되었음을 알았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• 방사선산업학회지
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• 제5권1호
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• pp.95-99
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• 2011

The electrical and mechanical properties of electrode for radiation detection are very important. In general, Au electrode and CZT crystal are combined to form ohmic contacts, and the best energy resolution is shown at the Au electrode. The metal contacts are fabricated by electroless deposition method, sputtering deposition method and thermal evaporation method. The electrode fabrication is easy with use of the thermal evaporation method, while an adhesive strength is weak. Thus interface materials such as Ag, Al and Ni were investigated to overcome defects generated by the this method. The thickness of the interface material between the Au electrode and the CZT crystal was 100 Angstroms, the Au electrode with thickness of 400 Angstroms was deposited. The Al+Au electrode is shown that the results of current-voltage and radiation response are similar to results of Au electrode.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권1호
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• pp.80-87
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• 2012

본 논문에서는 열상장비의 광 검출기에서 검출된 미약한 전기적 신호를 영상신호처리를 하기 위한 신호로 증폭을 해 주는 전단 증폭부의 성능 검사용 ATE(Automatic Test Equipment)를 개발하였다. 기존 ATE 장비는 주로 반도체 소자 양품검사 분야에서 활발히 개발되고 있었으나 최근에는 장비의 성능검사 분야에서도 연구되고 있다. 그러나 열상장비 성능검사 분야의 ATE 에 대한 연구는 다른 분야에 비해 미진하여 우리군의 핵심적인 감시 장비인 열상장비는 정비가 제한되었다. 이에 따라 본 논문에서는 새로운 열상장비 분야의 ATE 연구가 필요하여 전단증폭부 및 열상장비의 다른 회로카드의 범용적인 개발이 가능하도록 Matrix Relay를 개발하였다. 개발된 ATE로 전단증폭부의 증폭도를 측정한 결과 증폭 전압은 평균 2.71 Vpp로써 이론적인 분석 범위 내에 있음이 확인되어 개발된 ATE가 우수한 성능임이 검증되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.129-129
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• 2010

적외선 검출소자(Infrared Photodetector)는 근적외선에서 원적외선 영역에 이르는 광범위한 파장 범위의 적외선을 이용하는 기기로서 대상물이 방사하는 적외선 영역의 에너지를 흡수하여 이를 영상화할 수 있는 장비이다. 적외선 관련 기술은 2차 세계대전 기간에 태동하였으며, 현재에는 원거리 감지기술 등과 접목되면서 그 활용 분야가 다양해지고 있다. 특히 능동형 정밀 타격무기를 비롯한 감시 정찰 장비 및 지능형 전투 장비 시스템 등에 대한 요구를 바탕으로 보다 정밀하고 신속한 표적 감지 및 정보처리 기술에 관한 연구가 선진국을 통해서 활발히 진행되고 있다. 기존의 Bolometer 형식의 열 감지 소자는 반응 속도가 느리고 측정 감도가 낮은 단점이 있으며, MCT(HgCdTe)를 이용한 적외선 검출기의 경우 높은 기계적 결함과 77K 저온에서 동작해야하기 때문에 발생하는 추가 비용 등이 문제점으로 지적되고 있다[1]. 이에 반해 화합물 반도체 자기조립 양자점(self-assembled quantum dot)을 이용한 적외선 수광소자는 양자점이 가지는 불연속적인 내부 에너지 준위로 인하여, 높은 내부 양자 효율과 온도 안정성을 기대할 수 있으며, 고성능, 고속처리, 저소비전력 및 저소음의 실현이 가능하다. 본 연구에서는 적층 InAs/InGaAs dot-in-a-well 구조를 유기금속화학기상증착법을 이용하여 성장하고 이를 소자에 응용하였다. 균일한 적층 양자점의 성장을 위해서 원자현미경(atomic force microscopy)을 이용하여, 각 층의 양자점의 크기와 밀도를 관찰하였고, photoluminescence (PL)를 이용하여 발광특성을 연구하였다. 각 층간의 GaAs space layer의 두께와 온도 조절 과정을 조절함으로써 균일한 적층 양자점 구조를 얻을 수 있었다. 이를 이용하여 양자점의 전도대 내부의 에너지 준위간 천이(intersubband transition)를 이용하는 n-type GaAs/intrinsic InAs 양자점/n-type GaAs 구조의 양자점 적외선수광소자 구조를 성장하였다. 이 과정에서 상부 n-type GaAs의 성장 온도가 600도 이상이 되는 경우 발광효율이 급격히 감소하고, 암전류가 크게 증가하는 것을 관찰하였다. 이는 InAs 양자점과 주변 GaAs 간의 열에 의한 상호 확산에 의하여 양자점의 전자 구속 효과를 저해하는 것으로 설명된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.407-414
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• 2016

본 연구의 목적은 엑스선 선원과 검출기사이의 거리(SID)변화와 부가필터 사용 유무에 따른 피폭선량을 측정하여 환자선량을 최소화 하는 것이다. 연구를 위해 사용한 기기 및 팬텀은 DR시스템, 복부 조직 등가팬텀 그리고 알루미늄 필터를 사용하였다. 촬영 조건으로는 관전압을 80 kVp로 고정하고, 선량은 자동노출제어 장치를 통해 설정 하였다. 또한, 조사야는 $16{\times}16inch$를 사용하였다. 실험방법으로는 SID를 100 cm, 110 cm, 120 cm, 130 cm로 변화를 주어 각각 10회 측정하였고, 조사야 중심에 Piranha657 선량계를 위치시켰다. 촬영된 영상은 이미지J 통해 분석하였다. 실험 결과는 관전류량은 SID가 증가함에 따라 증가한 반면, 입사표면선량(ESD)은 SID가 증가함에 따라 급격히 감소하였다. 이는 낮은 에너지를 갖는 X선 광자들이 여과판사용으로 인해 제거되어 ESD의 감소로 기인한 것으로 사료되며, 이미지 J를 통한영상의 히스토그램 분석결과 SID 변화에 따라 ESD와 조사조건의 차이가 나타나지만 영상의 히스토그램상의 분포는 큰 차이는 없었다. 따라서, SID를 크게 할수록 환자의 선량을 줄일 수 있으며, 아울러 소아 등을 촬영할 때, 부가필터를 사용하면 환자선량을 더욱 줄일 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.311-316
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• 2008

저에너지(수 eV) 양전자 빔을 이용하여 도체나 반도체의 표면/계면의 물리화학적 특성 분석에 독특한 유용성이 보고 되고 있다. 기존의 표면 분석법에 비해 표면의 선택도가 향상되어 반도체 소자의 박막 두께가 얇아지는 최신기술에 적합한 분석법으로 주목을 받고 있다. 물질표면에 조사된 저에너지 양전자는 표면 근처의 image potential에 포획이 되어 표면에 있는 전자들과 쌍소멸하며 Auger 전자를 방출한다. 표면으로부터 방출된 Auger 전자의 에너지를 측정함으로 원자의 화학적 구별이 가능하므로 검출기의 에너지 분해도가 중요하다. 기존의 ExB 형태의 에너지 측정기는 분해도가 $6{\sim}10\;eV$ 정도이고 특정한 에너지 영역만을 일정시간 스캔하여 스펙트럼을 측정하므로 측정시간이 길어진다는 단점이 있다. 반면에 Time-Of-Flight(TOF) 시스템은 방출되는 전자들의 에너지를 동시에 검출하므로 측정시간이 단축되어 측정 효율이 향상된다. 에너지 분해도를 높이기 위해서는 측정하고자 하는 전자의 진행거리를 길게 할수록 좋으나, 공간적 제약을 고려한 reflected TOF 시스템과 retarding tube을 이용한 linear TOF 시스템의 에너지 분해도를 이론적으로 시뮬레이션하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권4호
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• pp.280-285
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• 2015

방사선 치료분야 중 근접치료는 방사성 동위원소를 체내에 직접 삽입하여 병변 세포를 사멸시키는 치료법으로써, 주로 고선량률 치료가 시행되고 있다. 현재 치료계획과 실제 선량 방출범위의 일치성 여부는 Film/Screen 시스템을 통해 확인하고, 확인된 선량분포에 따라 방사선 치료를 시행하고 있다. 선량 분포 확인 시 F/S 시스템을 이용할 경우, Film 현상조건에 따른 신호 왜곡과 반음영에 의한 저분해능으로 인하여 치료계획과의 선량 분포 일치성을 정량적으로 파악하기 힘든 단점이 있다. 본 연구에서는 방사선 근접치료 시 치료계획과 동일한 선량 분포 여부를 확인하는 디지털 검출시스템의 기초 연구를 진행하고자, PIB법을 이용한 $HgI_2$ 반도체 검출센서를 제작하였다. 또한 이를 근접치료선원을 이용해 평가함으로써, QA 시스템으로 이용 가능성을 검증하고자 하였다. 근접치료 범위의 확인을 위하여 SDD의 변화에 대한 신호 수집량을 평가한 결과, 치료 범위 이상의 거리에서는 산란선으로 추정되는 낮은 신호만이 측정되었으므로 치료 계획시와 동일한 치료 범위를 정량적으로 확인할 수 있었다. 또한 동일한 ${\gamma}$-선 조사 조건에 대한 재현성 평가 결과, 변동계수 1.5% 이내인 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 바탕으로, 본 연구에서 제작한 센서는 방사선 근접치료 QA 시스템으로 적용 가능할 것이라 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.1-6
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• 2020

본 연구에서는 전자선 치료에서 전자선 선량 측정 시 교차교정이 필요한 기존 평행평판형이온함을 대체하고자 하였다. 광도전성 반도체 화합물 HgI₂를 사용하여 선량계로 제작하였으며, 선형가속기에서 6, 9, 12 MeV 전자선에 대한 HgI₂ 선량계의 특성을 분석하였다. 그리고 기존 선량계와의 대체가능성과 전자선 선량계로서의 적용 가능성을 평가하고 전자선 선량계 개발의 기초연구로써 활용하고자 하였다. 재현성 평가결과, RSD는 6, 9, 12 MeV 에너지에서 각각 0.4246%, 0.5054%, 0.8640%로 나타나 출력 신호가 안정적인 것을 나타내었다. 선형성 평가결과, 직선형 추세선의 신뢰도 지표 R²값은 6 MeV에서 0.9999, 9 MeV에서 0.9996, 12 MeV에서 0.9997로 나타나 선량이 증가함에 따라 HgI₂에 출력 신호가 비례한 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 HgI₂ 선량계는 전자선 측정 적용가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 전자선 검출에 대한 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국재료학회지
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• 제28권4호
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• pp.195-200
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• 2018

This study investigated the effects of the post annealing temperatures on the electrical and interfacial properties of a metal-semiconductor-metal photodetector(MSM-PD) device. The interdigitate type MSM-PD devices had the structure Al(500 nm) / Ti(200 nm) / poly-Si(500 nm). Structural analyses of the MSM-PD devices were performed by employing X-ray diffraction(XRD), scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscope(TEM). Electrical characteristics of the MSM-PD were also examined using current-voltage(I-V) measurements. The optimal post annealing condition for the Schottky contact of MSM-PD devices are $350^{\circ}C$-30minutes. However, as the annealing temperature and time are increased, electrical characteristics of MSM-PD device are degraded. Especially, for the annealing conditions of $400^{\circ}C$-180minutes and $500^{\circ}C$-30minutes, the I-V measurement itself was impossible. These results are closely related to the solid phase reactions at the interface of MSM-PD device, which result in the formation of intermetallic compounds such as $Al_3Ti$ and $Ti_7Al_5Si_{12}$.