• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.241-242
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• 2011

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자(OLED), 유기메모리(OBD) 및 유기 태양전지(organic solar cell) 등과 같은 차세대 전자 소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물 자체의 물리적인 특성을 고찰하는 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전하이동도에 대한 이론적인 연구가 거의 없다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유기물 내에서의 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 50~500 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 3A로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였다. 유기물 내에서의 전자 이동도를 추출하기 위해 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고[1], 트랩간의 천이시간을 컴퓨터에서 발생시킨 난수를 통해 얻어 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과, 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후, 다시 감소하는 현상을 갖는다. 초기의 전계영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상의 큰 전계 영역에서는 전자의 이동 속도는 거의 변하지 않는 상태에서 전계는 계속 증가하기 때문에 상대적으로 전자 이동도는 줄어들게 된다. 다양한 길이를 갖는 벌크 상태의 유기소자에 대한 전자 이동도를 시뮬레이션 하였을 때, 소자의 크기와 상관없이 전자 이동도는 거의 일정 하였다. 이는 순수한 벌크 상태의 유기소자는 유기물 자체에서의 전자 움직임에 의해 전자 이동도가 결정되기 때문이다. 온도가 높아짐에 따라 유기물 내의 전자 이동도는 증가하였다. 이는 온도가 증가할수록 열적 여기에 의한 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문이다. 하지만, 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우, 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화에 따른 전자 이동도 특성이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.122-122
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• 2018

1. 배경 최근 IoT 기술이 발전함에 따라 각종 전자기기에 들어가는 센서들이 점점 늘어나고 있다. 특히 사용자 중심의 기기들은 기술이 발전함에 따라 집적화가 이루어지면서, 하나의 기기에서 온도, 습도, 조도 등의 다양한 정보를 처리하고 있다. 이에 따라 더 많은 기능을 사용하기 위해, 소모 전력 또한 점차 증가하고 있다. 그러나 부피는 한정되어 있어, 기존 배터리만으로는 증가하는 소모 전력을 모두 보완하기 어렵다. 또한 대표적인 사용자 중심 기기인 스마트폰에서는, 가장 많은 전력을 소모하는 부분이 점점 커지고 있다. 이에 대한 대책으로 버려지는 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 바꿔주는 에너지 하베스팅 기술이 각광을 받고 있다. 에너지 하베스팅 기술은 바람, 진동, 인체의 움직임 등의 기계적 에너지, 태양광, 실내등의 빛 에너지를 전기적인 에너지로 바꿔주는 기술을 말한다. 본 연구에서는 강유전체 고분자 내부에 양자점이 임베딩된 박막을 이용하여, 스마트폰에서 발생하는 빛 에너지와 손가락으로 디스플레이를 터치할 때 발생하는 기계적인 에너지를 모두 수확할 수 있는 새로운 소자를 제시하였다. 소자 내부에 있는 양자점은 빛 에너지를 산란 혹은 흡수하여 발광한 후, 고분자 내부의 전반사를 통해 양 옆에 있는 태양전지로 빛을 전달한다. 또한 컴포짓의 매트릭스를 이루고 있는 강유전체 폴리머인 P(VDF-TrFE)는 강유전 특성을 통해 마찰전기 에너지를 효율적으로 전기 에너지로 전환할 수 있다. 강유전체 특성에 의해 P(VDF-TrFE) 내부에 정렬된 Polarization은 퀀텀닷에 양자구속 스타크 효과(Quantum Confined Stark Effect)를 일으켜 더 긴 파장을 방출한다. 이렇게 바뀐 파장은 실리콘 태양전지에서 더 많이 흡수할 수 있는 영역으로 방출되어 태양전지 출력의 증가를 일으킨다. 마지막으로 실리콘 태양전지의 출력 증가를 보여줌으로써 이를 실험적으로 입증했다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.2003-2008
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• 2012

LED는 기존 광원에 비하여 낮은 전력 소모량과 긴 수명, 작은 크기 등의 장점으로 예상보다 더 큰 성장을 가져올 것이라는 전망도 있다. LED 조명시스템에서 LED를 동작시키기 위해서는 구동 시스템이 필요하다. 대용량에서는 Switched Mode Power Supply (SMPS)가 Linear Regulator 보다 효율이 높기 때문에 주로 사용되고, 아날로그 방식 혹은 디지털 방식으로 이를 제어하고 있다. 디지털 제어방식는 중앙처리장치인 MCU나 DSP가 기존의 아날로그 제어 칩에 비해 단가가 비싸기 때문에, SMPS 시장에 진입이 쉽지 않았다. 하지만 LED 조명시스템처럼 하나의 MCU안에 다양한 디지털 제어 기능들을 통합시켜 전체 시스템을 구현함으로써 이득을 취할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 디지털 제어방식을 적용함에 있어 저가형 MCU를 이용하여 LED 구동 전류를 개선할 수 있는 알고리즘을 제안하고자 한다.

• 대한화학회지
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• 제51권6호
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• pp.513-519
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• 2007

수용액에서 vesicle을 형성하는 고분자, poly(sodium acrylamidoundecanoate)(PSAU)와 수용성 형광다이, TPADSB-C를 합성하고 흡수 및 형광 분광기를 이용하여 광학적 특성을 연구하였다. N-phenyl naphthylamine을 형광 probe로 사용하여 PSAU의 농도가 0.01 g/L 이상에서 고분자들의 응집에 의해 vesicle을 형성함을 확인하였다. 수용성 형광다이의 형광 특성을 vesicle의 존재유무에 따라 조사함으로써 형광다이 주위의 미세환경의 변화에 따른 광학적 특성 의 변화를 측정하였다. 형광다이를 고분자 vesicle안에 침투시킬 경우 형광체 주변의 미세 환경(극성 등)의 변화에 따라 수용액 대비 발광 파장은 blue-shift하였고 형광 효율도 90%로 증가하였다. 본 연구는 형광다이를 함유하고 있는 고분 자 vesicle이 바이오이메징 응용에 있어 효과적이고 안정적이면서 biocompatible한 레이블용 테그로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 한국광학회지
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• 제25권4호
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• pp.221-224
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• 2014

고출력 LED 소자의 활용이 많아지면서, 온도상승 문제를 극복하고 신뢰성을 향상해야 하는 요구가 높아짐에 따라 광원 패키지의 방열이 매우 중요해졌다. 패키지에 칩을 접합하는 열전달 물질(TIM, Thermal Interface Material)은 열전도도가 높은 물질과 폴리머를 혼합하여 재료 자체의 열전달 특성을 향상시키는 방안이 사용되어 왔으나, 실제 패키지의 열 특성은 칩 부착계면의 높은 열저항으로 인해 기대에 미치지 못하고 있다. 본 연구는 diamond 분말과 epoxy의 혼합으로 열 특성을 개선함에 있어서, 과산화수소를 적용하면서도 기포를 효율적으로 제거하여, 각 계면의 친화성을 높이고 전체 점도를 낮추어 diamond 분말의 분산을 촉진하고, 결과적으로 대부분의 경우에 전체 열 저항을 약 30% 이상 개선하였다.

• 한국광학회지
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• 제24권6호
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• pp.342-346
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• 2013

고출력 LED 패키지의 방열 특성 향상을 위하여, 다이 접합부에 실리콘 접착제와 금속 패턴의 병렬 접합 구조를 적용하여 열 유동 해석을 수행하였다. 그 결과, LED 칩에서 발생한 열은 주로 금속 패턴 구조물을 통해 기판으로 효과적으로 전달되고 있으나, 패턴 구조물의 크기에 따라 효율의 차이가 있음을 확인하였고, 그 효과를 정량화하기 위해 정규화 길이를 도입하여 칩과 금속 패턴 구조물의 면적에 따른 열 저항을 비교하였다. 정규화 길이가 길어지면 금속 패턴 구조물에 의한 열 우회 경로가 칩에 고르게 분포하여 열 저항이 감소하였으며, 그 값은 단순 병렬 열 저항 이론 값보다 다소 큰 수치로 수렴하지만, 충분한 열 저항 개선 효과를 얻을 수 있었다.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.355-359
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• 2012

본 연구에서는 보다 효율적인 광 전기화학적 수소제조를 위하여 광촉매로써 산화텅스텐에 티타늄을 함침하여 $Ti/WO_3$ 나노입자를 제조하였다. 제조한 $Ti/WO_3$의 물리적 특성은 X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 발광분광계(PL), 원자간력 현미경(AFM), 정전기 현미경(EFM)을 통해 확인하였다. 메탄올/물 (1/1) 광분해 수소제조 실험 결과, 순수 아나타제 티타니아나 산화텅스텐 광촉매보다 $Ti/WO_3$ 광촉매에서 촉매활성이 향상되었으며, 0.5 g의 0.10 mol % $Ti/WO_3$ 촉매를 사용한 경우 8시간 반응 시 3.02 mL의 수소가 발생되었다.

• 한국재료학회지
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• 제18권4호
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• pp.199-203
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• 2008

High-efficiency phosphorescent organic light emitting diodes using TCTA-TAZ as a double host and $Ir(ppy)_3$ as a dopant were fabricated and their electro-luminescence properties were evaluated. The fabricated devices have the multi-layered organic structure of 2-TNATA/NPB/(TCTA-TAZ) : $Ir(ppy)_3$/BCP/SFC137 between an anode of ITO and a cathode of LiF/AL. In the device structure, 2-TNATA[4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine] and NPB[N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine] were used as a hole injection layer and a hole transport layer, respectively. BCP [2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline] was introduced as a hole blocking layer and an electron transport layer, respectively. TCTA [4,4',4"-tris(N-carbazolyl)-triphenylamine] and TAZ [3-phenyl-4-(1-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole] were sequentially deposited, forming a double host doped with $Ir(ppy)_3$ in the [TCTA-TAZ] : $Ir(ppy)_3$ region. Among devices with different thickness combinations of TCTA ($50\;{\AA}-200\;{\AA}$) and TAZ ($100\;{\AA}-250\;{\AA}$) within the confines of the total host thickness of $300\;{\AA}$ and an $Ir(ppy)_3$-doping concentration of 7%, the best electroluminescence characteristics were obtained in a device with $100\;{\AA}$-think TCTA and $200\;{\AA}$-thick TAZ. The $Ir(ppy)_3$ concentration in the doping range of 4%-10% in devices with an emissive layer of [TCTA ($100\;{\AA}$)-TAZ ($200\;{\AA}$)] : $Ir(ppy)_3$ gave rise to little difference in the luminance and current efficiency.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.33-37
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• 2012

Simple and high efficiency blue organic light-emitting diodes with three organic layers of N, N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolylamino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine[DNTPD]/1,1-bis-(di-4-polya-minophenyl)cyclohexane[TAPC]/electron transport material [ET-137] were fabricated and their electroluminescent characteristics were evaluated according to the TAPC thickness variation in a range of $50{\sim}300{\AA}$. Electroluminescence spectra of the devices with structure of DNTPD/TAPC/ET-137 showed all the same central emission wavelengths of 455 nm under an applied voltage of 7V, which were similar with that of the device with ET-137 only. On the other hand, the electroluminescence spectra of the device with structure of DNTPD/ET-137 without TAPC layer showed double emission peaks at the wavelengths of 455 nm and 561 nm under an applied voltage of 7V. In the devices with structure of DNTPD/TAPC/ET-137, single peak blue emission was not maintained in the device with $50{\AA}$-thick TAPC above 8V by the formation of exciplex. In the device with $300{\AA}$-thick TAPC, however, single peak blue emission was maintained until 10 V. According to the thickness increase of TAPC in the fabricated devices, the current density and luminance decreased, but the luminous efficiency and roll-off characteristics were improved.

• 한국진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.127-134
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• 2011

본 연구에서는 고분해능 X선 회절법을 이용해 Ni/Ag 반사막 p형 오믹 전극의 Ag 집괴에 따른 전극의 구조 분석을 수행하였다. 대기 분위기에서 오믹 전극을 고온 열처리할 경우, 열처리 시간이 증가할수록 Ag의 집괴가 진행되어 24시간 열처리 후, 전류-전압 곡선은 쇼트키 특성을 나타내었고, 또한 460 nm 파장에서 21%의 낮은 반사도를 나타내었다. X선 회절 결과로부터 Ag의 집괴가 진행될수록, Ag 박막의 내부 변형율을 감소되는 방향으로 Ag 원자의 확산이 진행되어, Ag (111) 결정면의 면간 거리가 bulk Ag와 거의 동일하게 나타났다. 이러한 반사막 오믹 전극의 구조 분석은 고출력 고효율 수직형 LED에 적합한 열적 안정성이 우수한 오믹 전극의 개발에 매우 중요함을 알 수 있다.