• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.726-732
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• 2007

ALD (atomic layer deposition)법을 이용하여 두께를 달리한 $10{\sim}50nm-TiO_{2-x}/quartz$ 구조의 UV 기능성 박막을 형성시켰다. 박막의 두께는 우선 $10nm-TiO_{2-x}$를 성막한 후 엘립소미터로 두께를 확인하였고 나머지 두께는 증착시간을 선형적으로 조절하여 완성하였다. $TiO_2$ 박막 두께에 따른 생성상과 파장대별 흡수도, 가시광선의 투과율을 각각 X선 회절기, UV-VIS-IR 분석기, 접사용 디지털 카메라를 써서 확인하였다. ALD 법으로 제조된 $TiO_{2-x}$는 벌크 $TiO_2$에 비해 비정질 (amorphous)이면서 비정량적인 $TiO_{2-x}$ 형태임을 확인하였다. 380 nm와 415 nm의 흡수단을 보여 $3.0{\sim}3.2eV$의 밴드갭을 가지는 기존의 벌크 $TiO_2$와는 달리, 제작된 $TiO_{2-x}$ 박막은 197 nm와 250 nm의 부근에서 흡수단을 보이는 특징이 있었다. 따라서 장파장대의 자외선을 차단하는 기능을 가진 기존의 벌크 $TiO_2$와는 달리 ALD로 제작된 나노급 $TiO_2$는 단파장대의 자외선을 흡수할 수 있는 기능성이 있었고, 아울러 가시광선대에서 우수한 투과도를 보였다. 새로이 제안된 ALD를 이용한 나노급 $TiO_{2-x}$ 박막은 가시광선의 투과도는 향상시키면서 단파장대의 자외선을 효과적으로 흡수하는 기능성을 가졌음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2541-2548
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• 2010

본 논문에서는 결함접지구조와 포토닉 밴드갭과 같은 주기구조가 삽입된 전송선로의 특성 임피던스 계산에 대하여 기술한다. ${\lambda}$/4 전송선로 이론을 이용한 계산하는 종래 방법을 고찰하고, 이 방법에 의한 계산 결과가 주파수 의존성이 커서 신뢰도가 낮다는 문제점을 제시한다. 균일한 유전체 기판에 구현된 전송선로의 특성 임피던스 계산에 적용되는 해석적인 방법을 주기구조가 결합된 전송선로에서도 적용될 수 있음을 보인다. ${\lambda}$/4 전송선로 방법과 대신 해석적 방법으로 특성 임피던스를 구하고, 후자의 결과가 주파수에 관계없이 비교적 고정된 값을 가짐을 제시한다. 또한 종래에 특성 임피던스 계산 사례가 없었던 PBG 구조를 지닌 전송선로에 대해서도 특성 임피던스를 계산한다. 시뮬레이션뿐만 아니라 직접 제작하여 측정한 S-파라미터로부터 각각 특성 임피던스를 계산하고 서로 비교하여 상당히 유사함을 보인다. 그리고 이를 통하여 해석적 방법에 의한 특성 임피던스의 결정 방법이 DGS와 PBG와 같은 주기구조가 결합된 전송선로의 특성 임피던스 계산에 잘 적용될 수 있음을 보인다.

• 한국광학회지
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• 제9권4호
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• pp.221-226
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• 1998

$Er_2O_3$를 첨가한 $PbO-Bi_2O_3-Ga_2O_3$ 삼성분계 중금속 산화물 유리로부터 발생하는 $1.5\mu\textrm{m}$와 2.7$\mu\textrm{m}$ 등의 형광에 대하여 복사 천이율, 형광 수명, 흡수 및 유도 방출 단면적 등을 조사하였다. 중금속 산화물 유리의 낮은 포논 에너지($~500cm^{-1}$)로 인하여 기존 산화물 유리로부터 관찰할 수 없었던 형광들의 양자 효율이 크게 높아졌으며 방출 단면적도 증가하였다. 한편, 798 nm 여기광의 상향 전이를 통한 녹색과 적색의 형광이 방출됨을 확인하였고, 각 에너지 준위의 형광 수명을 이용하여 다중포논 완화(multiphonon relaxation)를 정량적으로 규명하였다. $Er^{3+}:^4S_{3/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ 천이에 의한 녹색 형광은 기지 유리(host glass)의 밴드 갭(band gap)흡수에 의한 비복사 천이의 영향을 받으므로 이 형광의 양자 효율을 높이기 위해서는 유리를 불활성 기체 분위기에서 용융하거나 자외선쪽 투과단이 짧은 유리 망목 형성제(glass-vetwork former)가 첨가된 기지 조성을 선택하는 것이 바람직하다.

• 한국진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.475-482
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• 2010

NiO 산화물 타겟을 이용한 RF 마그네트론 스퍼터 방법으로 유리 기판 위에 NiO 박막을 Ar 가스만을 사용하여 증착하였으며, 증착 온도에 따라 NiO 박막 특성에 미치는 영향을 조사하였다. XRD 측정으로부터 증착된 박막의 결정구조는 $200^{\circ}C$ 이하에서 (111) 면의 우선 배향성으로 보이다가 $350^{\circ}C$ 이상에서 (220) 면의 우선 배향성을 가지는 다결정 입방구조임을 확인하였다. NiO 박막의 전기적 특성의 변화는 기판의 온도가 $200^{\circ}C$까지는 $10^5\;{\Omega}cm$의 부도체에 가까운 높은 비저항을 보였고 기판의 온도가 $300^{\circ}C$ 이상에서는 $10^{-1}{\sim}10^{-2}{\Omega}cm$의 도체의 특성을 보이는 낮은 비저항으로 감소하는 Mott-Insulator Transition(MIT) 현상을 관측하였다. NiO 박막 내의 증착 온도 변화에 따른 ${\sim}10^7$ 정도의 큰 비저항 변화를 결정성, 결정립의 변화 및 밴드 갭의 변화 등으로 설명하였다.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.263-271
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• 2018

생활 하수 및 농축산 폐수를 통한 하천으로의 다량의 질소와 인의 유입은 부영양화를 초래하여 하천 자정작용에 악영향을 끼친다. 본 연구에서는 컬럼 실험을 통한 흡착제(활성탄, 제올라이트, 여과사)의 여재층 높이에 따른 암모니아성 질소, 인산염 제거특성을 분석하고, 밀도범함수이론(density functional theory, DFT)를 바탕으로 한 양자역학적 전산 모사를 통해 흡착제와 암모니아성질소($NH_4{^{+}}$)와 인산염($PO_4{^{3-}}$)에 대한 화학적 흡착 거동을 분석하였다. 컬럼 실험 결과, 암모니아성 질소에 대한 제거효율은 제올라이트(95.1%)>활성탄(65.8%)>여과사(10.7%), 인산염의 제거효율은 활성탄(99.6%)>제올라이트(18.8%)>여과사(10.9%) 순으로 나타났다. 제올라이트의 경우, 여재층의 높이에 관계없이 90%이상의 암모니아성 질소에 대한 높은 흡착력을 가졌고, 활성탄의 경우 여재층의 높이가 증가할수록 인과 질소에 대한 높은 흡착효율을 가졌다. DFT를 이용한 흡착제(산화 알루미늄, 활성탄, 여과사)와 영양염류($PO_4{^{3-}}$, $NH_4{^{+}}$)에 대한 흡착거동 분석결과, 제올라이트는 암모니아성 질소($NH_4{^{+}}$)에 대한 높은 흡착에너지(-6.43 eV)를 가졌다. 활성탄의 경우 여과사보다 좁은 HOMO-LUMO 밴드갭을 가져, 전자 이동에 유리한 환경을 조성하여 높은 흡착에너지(-7.10eV)로 영양염류가 제거되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제9권12호
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• pp.1155-1159
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• 1999

플라즈마 화학증착 (PECVD) 장비를 이용하여 $SnO_2$ 투명전도막이 피막된 유리기판 위에 p-SiC/i-Si/n-Si 이종접합 태양전지를 제작하였다. p-SiC 층의 증착중에 기체조성 x=$CH_4/\;(SiH_4+CH_4)$의 변화에 대한 태양전지의 광기전 특성을 관찰하였다. 기체조성(x)이 0~0.4의 범위에서 p-SiC 창층의 광학적 밴드갭의 증가로 인하여 태양전지의 효율은 증가하였으나, 그 이상의 기체조성에서는 p-SiC/i-Si 계면에서의 조성불일치가 증가하여 태양전지의 효율이 감소하였다. 이러한 계면문제는 p-SiC 층과 i-Si 계면에서의 조성불일치가 증가하여 태양전지의 효율이 감소하였다. 이러한 계면문제는 p-SiC 층과 I-Si 층 사이에 I-SiC 완충층을 삽입함으로써 크게 감소하였다. 그 결과 유효면적이 $1cm^2$인 glass/$SnO_2$/p-SiC/i-SiC/i-Si/n-Si/Ag 구조의 박막 태양전지는 100mW/$cm^2$ 조도 하에서 8.6%의 효율을 나타내었다. ($V_{oc}$=0.85V, $J_{sc}$=16.42mA/$cm^2$, FF=0.615)

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.517-526
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• 2008

본 논문에서는 자동차 계기판의 OLED 디스플레이 모듈용 One-chip DC-DC 변환기 회로를 제안하였다. 전하 펌핑 방식의 OLED 패널 구동전압 회로는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식을 사용한 DC-DC 변환기 회로에 비해 소형화, 저가격 및 낮은 EMI 특성을 갖는다. 그리고 Bulk-potential 바이어싱 회로를 사용하므로 전하 펌핑 시 기생하는 PNP BJT에 의한 전하 손실을 방지하도록 하였고, 밴드갭 기준전압 발생기의 Start-up 회로에서 전류소모를 기존 BGR 회로에 비해 42% 줄였고 VDD의 링 발진기 회로에 로직전원인 VLP를 사용하여 링 발진기기 레이아웃 면적을 줄였다. 또한 OLED 구동전압인 VDD의 구동 전류는 OLED 패널에서 요구하는 40mA 이상이다. $0.25{\mu}m$ High-voltage 공정을 이용하여 테스트 칩을 제작 중에 있으며, 레이아웃 면적은$477{\mu}m{\times}653{\mu}m$이다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.291-296
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• 2021

물에 잔존하는 유기오염물질이 인체 및 환경에 미치는 악영향을 해결하기 위한 방법으로 오염물질을 친환경적으로 분해할 수 있는 광촉매 기술이 대두되고 있다. 대표적인 광촉매 물질로 TiO₂ 입자가 사용되고 있지만 비싼 가격으로 인해 이를 대체하고자 하는 노력이 지속적으로 수행되었다. 본 연구에서는 이러한 노력의 일환으로 미세유체공정을 사용하여 보다 가격경쟁력이 우수한 ZnO입자를 합성하였다. ZnO의 넓은 밴드갭으로 인해 촉매활성이 제한되는 단점을 해결하고자 동일 공정을 사용하여 은(Ag) 나노입자를 ZnO 표면에 증착하여 Ag-ZnO 나노복합체를 생산하였다. 다양한 분석법을 사용하여 나노복합체의 형상, 구조, 및 성분 분석을 진행한 결과 고품질의 Ag-ZnO 나노복합체가 합성됨을 확인했으며, 메틸렌블루 분해 실험을 통해서 광촉매 활성을 측정하였다. Ag-ZnO 나노복합체의 플라스몬 효과와 광반응에 의해 생성된 전자와 정공의 분리 효과에 의해 광촉매 활성 효율이 순수한 ZnO 입자와 비교하여 향상되었음을 확인하였다. Microreactor-assisted nanomaterials (MAN) 공정 기반의 나노복합체는 가격경쟁력이 우수하고 공정이 용이하다는 장점이 있기에 나노복합체 광촉매를 대량 생산하기 위한 잠재력이 우수하다고 사료된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.438-443
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• 2021

본 논문은 multiplex deposition sputter system을 사용하였고 ITO 유리기판 위에 CdS 박막을 증착하여 투과율을 향상시키고 제작비용을 절감하는데 목적을 두었다. CdS 박막을 제작할 때 열처리시간을 변화시켜 태양전지를 제작할 때 우수한 조건을 찾고자 하였다. 열처리 시간 변화에 따른 두께와 면 저항은 큰 차이가 없는 것으로 관찰되었다. 비저항은 최소값 6.68에서 최대값 6.98로 측정되었다. 열처리 시간이 20분 이상하였을 때 투과율은 75% 이상으로 측정되었다. 열처리시간이 10분일 때 밴드갭은 3.665 eV이고 20분 이상은 3.713 eV로 똑같은 결과로 측정되었다. XRD를 분석한 결과 CdS의 구조는 hexagonal로 나왔으며 다른 불순물이 없이 CdS 박막 만 증착되었다. 반치폭 (FWHM)을 계산한 결과는 열처리시간을 20분으로 하였을 때 0.142로 최대값으로 측정되었고 40분일 때 0.133으로 최소값으로 측정되어 열처리 시간을 변화 주었을 때 반치폭은 큰 차이가 없었다. 입자 크기를 측정한 것으로는 열처리시간을 40분으로 하였을 때 11.65 Å으로 최대값이고 20분일 때 10.93 Å으로 최소값으로 측정되었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권3호
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• pp.17-24
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• 2021

페로브스카이트 태양전지는 용액공정으로 제작되어 공정 중 전구체 조성제어를 통해 밴드갭을 용이하게 조절할 수 있다. 탠덤 태양전지의 상부셀로 활용하여 실리콘 태양전지와 접합 시 30% 이상의 효율 달성이 가능하지만, 페로브스카이트 태양전지의 낮은 안정성이 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다. 아이오딘 이온 및 전극 물질 확산이 주된 열화기구로 알려져 있어 장기 안정성을 확보하기 위해서는 이러한 이온 이동의 방지가 필요하다. 본 연구에서는 층간소재와 페로브스카이트 광활성층 사이의 이온이동에 의한 열화현상을 관찰하고, 이를 억제하기 위해 페로브스카이트 소재와 은전극 사이에 버퍼층을 도입하여 소자의 안정성을 확보하였다. 85℃에서 300시간 이상 보관 시 버퍼가 없는 소자는 페로브스카이트 층이 PbI₂ 및 델타상으로 변화하며 변색되었으며 AgI가 형성되는 것을 확인했다. LiF와 SnO₂ 버퍼 도입 시 이온이동 억제 효과를 통해 페로브스카이트 태양전지의 열안정성이 향상되었다. LiF버퍼층 적용 및 봉지를 한 소자는 85℃-85%RH damp heat 시험 200시간 후 효율감소가 발생하지 않았으며 추가로 AM 1.5G-1SUN 하에서 최대출력점을 추적하였을 때 200시간 후 초기 효율의 90% 이상 유지하는 것을 확인했다. 이 결과는 버퍼층 형성을 통한 층간 물질이동 억제가 장기안정성을 확보하기 위한 필요조건임을 보여준다.