Migration Enhanced Molecular Beam Epitaxy를 통해 성장한 GaAs 기반 1300 nm 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성을 연구하였다. 펄스 및 상온 연속 동작에서 전류 주입 및 동작 온도 변화에 따른 L-I 특성과 발진 스펙트럼 측정을 통해 바닥준위(1302 nm)에서 여기준위(1206 nm)로의 발진 파장의 전환을 관찰하였으며 이는 양자점 바닥준위 이득의 포화로 이해된다. 상온 펄스 동작시 문턱전류 밀도는 92 A/$cm^2$, 발진 파장은 1311 nm이며, 상온 연속 동작시 문턱전류 밀도는 247 A/$cm^2$, 발진 파장은 1320 nm이다.
사파이어 단결정은 광학 투명도, 물리적 강도, 충격 저항, 마모 부식, 높은 압력 및 온도 내구성, 생체 호환성 등 다양한 특성을 가지고 있어 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 특히 최근에는 백색 또는 청색 LED 소자 분야에서 기판으로 주로 활용되고 있다. 이러한 사파이어 단결정 기판은 공정에서 결정 성장 조건 및 기계적 연마 등의 다양한 요인으로 결정학적 결함이 발생한다. 이러한 결정학적 결함을 제어함으로서 좋은 품질의 단결정 기판을 생산할 수 있다. 이에 따라 각종 결함 제어를 위해서 X-선, EPD, 레이저 편광법 등 다양한 방법으로 결함들을 측정하고 있다. 그 중에서도 X-선 토포그래피는 시료를 비파괴적인 방법으로 단결정의 결함 밀도와 유형 등을 파악하는데 매우 유용한 측정법이며, Lang 토포그래피로 대표되는 X-선 회절 투과법은 기판과 같은 대구경의 시료를 우수한 분해능으로 내부 결함까지 관찰할 수 있는 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 대구경 사파이어 단결정 기판에 내재하는 결정 결함을 확인 및 분석하기 위해 X-선 Lang 토포그래피(X-ray Lang Topography) 장비를 구축하였다. 그리고 4, 6인치 c-면 사파이어 단결정 기판의 (110), (102) 회절면의 X-선 토포그래피 측정을 통해 전위(dislocation), 스크래치(scratch), 표면데미지(surface damage), 트윈(twin), 잔류 응력(strain) 등의 결함의 유형을 식별 및 분석하였으며, 각각의 결함들의 토포그래피 이미지 형성 메커니즘에 대해 분석하였다. 이를 통해 X-선 Lang 토포그래피(X-ray Lang Topography) 장비가 대구경 사파이어 단결정 기판의 결정 결함 평가에 폭넓은 활용이 가능할 것으로 예상된다.
크롬산납안료입자의 합성과정에서 반응조건의 변화에 따른 입자의 성장특성, 첨가제 첨가에 의한 영향, 그리고 마이크로캡슐화에 관하여 조사하였다. 크롬산납 무기안료의 합성과정에서 생성용액의 pH가 낮을수록, 반응물질의 초기농도가 묽을수록 입자크기가 작은 균일한 분산입자를 얻을 수 있었다. 교반속도가 큰 경우에서 평균입자크기의 감소 및 증가에 대한 변화폭이 크게 나타남을 알 수 있었다. 합성된 크롬산납 안료입자의 숙성과정에 황산알루미늄을 첨가하여 표면처리 함으로써 입자크기의 제어가 가능하였고, 입자의 입도분포 상태를 최적 분산 상태로 유지하는 효과가 있음을 알 수 있었다. 안료입자의 마이크로캡슐화가 진행되는 용액의 pH 범위를 9~10, 반응온도를 $90^{\circ}C$ 이상으로 유지하고 마이크로캡슐화 후 충분한 건조를 통해 입자의 수분함량을 0.5% 이하로 유지할 때 최적의 마이크로캡슐화가 됨을 알 수 있었다.
자연계로부터 알칼리성 아밀라아제 활성이 높은 Bacillus sp. GM8901 균주를 분리하여 균을 동정하였으며 그 조효소액을 이용하여 알칼리성 아밀라아제의 몇 가지 성질을 조사하였다. Bacillus sp. GM8901 균주의 특성을 조사해본 결과 B. licheniformis와 비슷한 것으로 나타났으며 $50^{\circ}C$에서 균의 성장과 효소생산이 최대였으며 알칼리성 아밀라아제는 inducible 효소였다. Bacillus sp. GM8901 은 pH 10.5 부근에서 가장 잘 자라는 호알칼리성 균주였으며 효소생산도 최대치를 나타내었다. 조효소액을 이용하여 실험한 결과 알칼리성 아밀라아제의 최적온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$, 최적 pH는 $pH\;10{\sim}12$였으며 비교적 $50^{\circ}C$까지 열에 안정하였고 $pH\;3{\sim}12$까지 효소의 안정성이 유지되는 것으로 나타났다.
2010년경 2.5G APD 시장은 3, 000억원 규모로 증가하는데 이는 FTTH 망의 확산에 힘입은 바 크다. 이와 같이 중요한 APD 소자는 현재 광통신 부품시장을 석권해 가고 있는 대만, 중국 업체들은 제조기술을 갖고 있지 않고 주로 미국-일본 기술에 의존하고 있기 때문에 Niche market으로 중요한 부품이라 할 수 있다. APD의 증폭은 높은 전기장에 의해 얻어지는데, 이 때문에 메사형 구조로는 신뢰성을 확보하기 어렵게 되고 따라서 평면형(Planar) 구조로 설계-제작하게 된다. APD 소자는 증폭층의 너비에 의해 APD의 이득-대역폭이 정해지므로 증폭층 폭을 정확하게 조절하는 것은 매우 중요하다. 증폭층의 폭은 에피 성장과 같은 높은 정밀성을 갖는 장비에 의해 조절하는 것이 아니라, Planar 구조의 특성상 Zn-확산에 의해 조절하게 된다. 대부분의 경우 Zn-확산은 Zn 또는 $Zn_3P_2$를 증착하여 drive-in 시키는 방법을 사용하는데, 이 경우 Zn가 interstitial site를 치고 들어감으로 인해 캐리어 농도가 $2{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ 정도로 낮게 형성된다. 따라서 높은 인가 바이어스에서 p-side로 공핍층이 전개되기 때문에 증폭층의 폭을 조절하기가 매우 어렵다. 이 현상은 APD 제작에 있어서 수율과 관련이 깊다. 따라서 APD의 증폭층 폭을 tight하게 조절하기 위해서는 p-type 캐리어 농도를 높일 수 있는 gas-phase 확산 방식의 개발이 필요하다. 이 방식에는 Ampoule과 같은 closed tube 방식과 확산로와 같이 Gas를 지속적으로 흘려주면서 확산시키는 open-tube 방식이 있다. Ampoule 방식은 캐리어 농도 측면에서는 가장 좋은 방식이나, Ampoule의 size 및 온도 균일성 등으로 인해 생산성에 문제가 있다. 따라서 open-tube 방식의 확산기술개발은 매우 중요하다 할 수 있다. 본 연구에는 rapid thermal annealing (RTA) 방법에 의한 $Zn_3P_2$ 고체의 확산 방식과 DEZn MO source에 의한 Gas 확산 방식을 바탕으로 InP로의 확산된 Zn원자와 doping의 분포를 비교하였다. 실험결과, Gas 확산방식의 경우 Zn원자가 더욱 더 깊게 확산이 되었으며, 확산된 원자의 대부분이 도펀트로 작용함을 확인할 수 있었다.
We report on the characteristics of indium-oxide-doped ZnO (IZO) ohmic contact to p-GaN. The IZO ohmic contact layer was deposited on p-GaN by a Roll-to-Roll (RTR) sputter method. IZO contact film with a thickness of 360, 230 and 100 nm yielded an ohmic contact resistance of $4.70{\times}10^{-4}$, $5.95{\times}10^{-2}$, $4.85{\times}10^{-1}\;{\Omega}cm^{2}$ on p-GaN when annealed at $600{^{\circ}C}$ for 1 min under a nitrogen ambient, respectively. While the transmittance of IZO film with a thickness of 360 nm slightly increased in the wavelength range of 380-800 nm after annealing, the transmittance rapidly increased up to 80% after annealing at $600{^{\circ}C}$ in the wavelength range of 380~430 nm because the crystallization of IZO film and created Ga vacancies near the p-GaN surface region were affected by the annealing. These results indicate that ohmic contact resistance and transmittance of the IZO films improved.
In order to fabricate high-quality SiC substrates for power electronic devices, various single crystal growing methods were prepared. These include the physical vapor transport (PVT) and top seeded solution growth (TSSG) methods. All the suggested SiC growth methods generally use induction-heating furnaces. The temperature distribution in this system can be easily adjusted by changing the hot-zone design. Moreover, precise temperature control in the induction-heating furnace is favorably required to grow a high-quality crystal. Therefore, in this study, we analyzed the heat transfer in these furnaces to grow SiC crystals. As the growth temperature of SiC crystals is very high, we evaluated the effect of radiation heat transfer on the temperature distribution in induction-heating furnaces. Based on our simulation results, a heat transfer strategy that controls the radiation heat transfer was suggested to obtain the optimal temperature distribution in the PVT and TSSG methods.
Following Silicon Carbide, single crystal diamond continues to attract attention as a next-generation semiconductor substrate material. In addition to excellent physical properties, large area and productivity are very important for semiconductor substrate materials. Research on the increase in area and productivity of single crystal diamonds has been carried out using various devices such as HPHT (High Pressure High Temperature) and MPECVD (Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). We hit the limits of growth rate and internal defects. However, HFCVD (Hot Filament Chemical Vapor Deposition) can be replaced due to the previous problem. In this study, HFCVD confirmed the distance between the substrate and the filament, the accompanying growth rate, the surface shape, and the Raman shift of the substrate after vapor deposition according to the vapor deposition temperature change. As a result, it was confirmed that the difference in the growth rate of the single crystal substrate due to the change in the vapor deposition temperature was gained up to 5 times, and that as the vapor deposition temperature increased, a large amount of polycrystalline diamond tended to be generated on the surface.
천연기념물 제219호인 고씨굴은 1974년 일반인에게 개방되었으며 총길이는 3,388m로 이중 620m만 공개되고 있다. 충북 단양에 위치한 고수동굴은 천연기념물 제256호로 총길이는 약 1,700m이며 이중 685m가 1976년 개방되었다. 이들 동굴들은 30여 년 전에 일반인에게 개방되어 활용되고 있으나 이들 동굴 내에 성장하는 동굴생성물들은 오염물에 그대로 노출되어 있다. 이들 동굴의 동굴환경 변화에 대한 연구를 수행한 결과, 동굴 내의 온도와 습도 그리고 이산화탄소의 분압은 계절적 변화가 뚜렷하게 나타난다. 전반적인 이산화탄소 분압은 여름철 성수기가 대체적으로 높은 경향을 보이고 있다. 또한 여름철을 제외한 계절의 경우 관람 후 다음날 개장하기 전까지 동굴 내 대기의 순환에 의한 자정능력이 있으나 여름철의 경우 자정능력을 넘어서게 되어 계속적으로 축적되는 경향을 보이고 있다. 특히, 두 동굴의 이산화탄소 분압은 관람객의 수에 의해 조절되는 것으로 나타난다. 따라서 이들 동굴의 환경을 유지하기 위해서는 일일 관람객의 수를 조절하여야 할 것으로 판단된다.
세계 제조업은 장기적인 경기침체, 노동 원가 및 원자재 가격 상승으로 성장 한계에 봉착하게 되었으며, 이에 대한 해결방안으로 ICT와 센서 기술을 바탕으로 제조업의 4차 산업혁명을 진행하고 있다. 이러한 흐름에 따라 화학 산업에서의 스마트공장보급 확산과 스마트제조 기술 향상을 위해, 본 논문은 스마트 제조혁신을 위한 보호필름 공정 제조데이터 활용모델의 설계를 제안한다. 보호필름 공정 중에서 원료 배합 및 교반, 압출, 그리고 검수 공정에 대해서 온도, 압력, 습도, 그리고 동영상 및 열화상의 제조 데이터를 획득한다. 또한 획득된 제조 데이터는 대용량 스토리지에 저장되며, AI 서비스에 의한 시계열 및 이미지 분석과 시각화가 진행된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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