• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.369-369
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• 2011

양자점 감응형 태양전지는 가시광 영역을 흡수, 이용할 수 있는 광감응 물질로 무기물 양자점을 사용하며, 이 경우 나노미터 크기의 무기물 양자점으로 인한 양자제한 효과 (quantum confinement effect)에 의해 양자점의 사이즈 조절 만으로 밴드갭을 조절할 수 있어 광학적 특성 조절이 용이하며, 하나의 광자를 흡수하여 두개 이상의 전자-정공쌍을 만들 수 있는 (multiple exciton generation) 가능성이 있어 기존 태양전지가 가지는 이론적 한계효율(Shockley-Queisser limit)을 뛰어넘을 수 있다. 본 연구에서는 양자점 및 염료 감응형 태양전지분야에서 가장 많이 사용되고 있는 TiO2 다공성 필름이 아닌, ZnO 나노선 구조를 이용하여 양자점 감응형 태양전지를 제작하였다. ZnO의 경우 TiO2보다 높은 전자이동도를 가지며, 나노선 구조가 바닥전극까지 수직 연결된 1차원의 전자전달경로를 제공하여 결과적으로 광전자 포집에 유리하다. 또한, CdS, CdSe 양자점을 동시에 사용하여 광흡수 범위를 가시광 전 영역으로 확장하였으며, 계단형 밴드구조를 통해 광전자-정공 분리 및 포집을 용이하게 하였다. 더 나아가 전해질의 조성, 나노선의 길이 등 다양한 부분을 조절하면서 각 변수가 소자의 효율에 미치는 영향을 관찰하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.45 no.10
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• pp.15-22
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• 2008

The bulk-planer MOSFET has a scaling limitation due to the short channel effect (SCE). The Double-Gate MOSFET (DG-MOSFET) is a next generation device for nanoscale with excellent control of SCE. The quantum effect in lateral direction is important for subthreshold characteristics when the effective channel length of DG-MOSFET is less than 10nm, Also, ballistic transport is setting important. This study shows modeling and design issues of nanoscale DG-MOSFET considering the 2D quantum effect and ballistic transport. We have optimized device characteristics of DG-MOSFET using a proper value of $t_{si}$ underlap and lateral doping gradient.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.305-305
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• 2014

양자점(Quantum dots)은 3차원적 운반자 구속과 낮은 전류와 높은 온도에서 작동하는 나노 크기의 전기적, 광학적 소자로 응용이 적합하기 때문에 그 특성을 이용한 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, LED, 태양전지 등 반도체 소자로의 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 양자점의 낮은 임계전류밀도와 높은 차동 이득(differential gain), 그리고 고온에서 작동이 용이하여 양자점 레이저로 활용되고 있다. 이러한 분야에 양자점을 응용하기 위해서는 양자점의 운반자 동역학을 이해하고 양자점의 모양, 크기, 크기 분포와 같은 특성 조절이 필요하다. 또한 기존의 연구들은 III-V족 화합물 반도체 양자점에 대한 연구가 대부분이며, II-VI족으로 구성된 연구가 미흡한 상황이기 때문에 II-VI족 화합물 반도체 양자점에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. II-VI 족 화합물 반도체 양자점은 기존의 III-V 족 양자점보다 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지고 있으며, 이러한 특성을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 양자점 중에서도 CdTe 양자점은 높은 엑시톤 결합에너지와 녹색 스펙트럼 영역을 필요로 하는 광학적 장치들에 응용 가능성이 높기 때문에 더욱 주목받고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 나노구조에서 ZnTe 완충층의 두께에 따른 운반자 동역학 및 광학적 특성을 연구 하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 을 통하여 ZnTe 완충층 두께가 증가할수록 양자점의 광루미네센스 피크가 낮은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 ZnTe 완충층과 CdTe 양자점의 격자 불일치(lattice mismatch)로 인한 구조 변형력이 감소하고 이에 따라 CdTe 양자점으로 가해지는 변형(Strain)이 감소하여 CdTe 양자점의 크기가 증가했기 때문이다. 그리고 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 증가함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 양자 구속 효과로부터 electronic state와 conduction band edge 사이의 에너지 차이의 증가 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 ZnTe의 두께가 증가할수록 양자점의 소멸 시간이 더 길게 측정되었는데, 이는 더 큰 양자점 일수록 엑시톤 오실레이터 강도가 감소하기 때문에 더 긴 소멸 시간을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 ZnTe 두께 변화를 통해 양자점의 에너지 밴드를 제어할 수 있으며, 양자점의 효율 향상을 할 수 있는 좋은 방법임을 제시하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.297-297
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• 2011

일반적으로 고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 대역인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핌용 광원, 의료 분야 등 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. 808 nm 대역의 레이저 다이오드 제작에는 현재 InGaAsP/InGaP/GaAs 및 InGaAlAs/GaAs 양자우물을 이용하여 제작되고 있으나 양자우물과 이를 둘러싸는 장벽물질간의 band-offset이 적어 효율적인 고출력 레이저 다이오드의 제작에 다소 어려움이 있기 때문에 강한 캐리어 구속 효과를 지니는 양자점 혹은 양자대쉬 구조를 사용하는 것이 고출력 레이저 다이오드를 제작할 수 있는 한 방법이다. 실험에 사용된 InP/InGaP 양자구조는 Riber사의 compact21 MBE 장치를 사용하여 성장하였으며 GaAs기판을 620-630도에서 가열하여 표면의 산화층을 제거하고 580도에서 약 100 nm 두께의 GaAs 버퍼층 및 50 nm 두께의 InGaP층을 성장하였다. 양자 구조는 MEE (migration enhanced epitaxy) 방식으로 성장되었는데, 이는 InP/InGaP 의 lattice mismatch율이 작아 양자 구조 형성이 어렵기 때문에 InP/InGaP 양자 구조 성장에 적합하다고 생각하였으며, Indium 2초, growth interuption time 10초, phosphorous 2초 그리고 growth interuption time 10초를 하나의 시퀀스로 보고, 그 시퀀스를 반복하여 양자 구조를 성장하였다. 본 실험에 사용된 P 소스는 Riber사의 KPC-250 P-valved cracker모델을 사용하였으며 InP의 성장률은 0.985${\AA}/s$이다. InP/InGaP 양자구조 성장 중에, 성장 온도, 시퀀스 수의 변화 등 다양한 조건을 변화 시켜 샘플을 성장시켰고, 양자 구조 성장을 확인하기 위하여 AFM 및 SEM을 통해 구조적 분석을 하였으며 PL 측정을 통해 광학적 분석을 진행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2000.11a
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• pp.409-412
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• 2000

본 논문에서는 기존의 결정론적 볼츠만 머신의 학습알고리듬을 수정하여 양자화결합을 갖는 볼츠만 머신에도 적용할 수 있는 알고리듬을 제안하였다. 제안한 알고리듬은 2-입력 XOR문제와 3-입력 패리티문제에 적용하여 성능을 분석하였다. 그 결과 하중이 대폭적으로 양자화된 네트워크도 학습이 가능하다는 것은 은닉 뉴런수를 증가시키면 한정된 하중값의 범위로 유지할 수 있다는 것을 보여주었다. 또한 1회에 갱신하는 하중의 개수 m$_{s}$를 제어함으로써 학습계수를 제어하는 효과가 얻어지는 것을 확인하였다..

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.796-798
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• 2001

본 논문에서는 벡터 양자화(Vector Quantization)를 이용해서 소유자의 저작물에 대해 저작권을 보호할 수 있는 디지털 워터마킹(Watermarking) 기법을 제안한다. 소유자의 워터마크 정보로는 사용자 정보를 비밀키를 이용해서 암호화한 데이터를 사용하며, 워터마킹 처리는 원본 이미지를 웨이블렛 기반의 벡터 양자화(Vector Quantization)에 사용되는 코드북(Coodbook)을 이용한다. 코드북을 사용함으로서 양질의 정보를 유지하면서 워터마킹을 효과적으로 처리할 수 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.12A
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• pp.2085-2091
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• 2001

In lossy compression method, the transformed coefficients are quantized. This results in the quantization noise. The video image quality and bit rate is closely related with the quantization step. In this paper, we proposed a new quantization function for the improved performance. The DC value of each macroblock is compensated depending on the magnitude of DC quantization error. It is implemented very low bit-rate video coding, i.e., H.26L. The experimental result is useful when the object motion is not severe.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.379-379
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• 2011

본 연구에서는 황화납(PbS)을 감응 물질로 하는 양자점 감응형 태양전지를 제작하고 효율을 측정해보았다. 기판에 진공증착을 통해 seed layer를 형성하고 수열합성법으로 산화아연(ZnO) 나노선 어레이를 기른 후 SILAR(Successive ionic layer adsorption and reaction)법으로 PbS 양자점을 합성하였고, 농도와 cycle에 따른 특성의 변화를 주사전자현미경(SEM), X-선 회절, UV-visible spectrometer를 통해 확인하였다. SILAR법을 통해 PbS가 ZnO 나노선 위에 film 형태로 균일하게 성장한 것을 확인할 수 있었고, 이렇게 합성한 물질을 직접 태양전지로 제작하여 그 효율을 측정하였다. 또한 co-sensitizer 물질로 CdS를 합성하여 두 물질의 감응 물질로서의 성능을 확인하였다. PbS는 비교적 작은 밴드갭을 가지며 양자 제한 효과가 커 밴드갭 조절이 용이하며 여러 종류의 태양전지에서 이용되고 있다. 이러한 PbS를 감응 물질로 하는 양자점 감응형 태양전지 제작을 통해 태양전지에의 적용 가능성을 살펴보고 그러기 위해 필요한 부분들을 모색해보았다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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• pp.6-7
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• 2003

반도체 양자점 구조는 양자크기 효과를 이용하여, 인공적으로 원자와 같이 매우 좁은 선폭의 에너지준위를 만들어 낼 수 있다는 점에서 관심을 끌고 있는 물질 구조이다. 특히 양자점 구조는 크기에 따라 에너지 준위의 위치가 조절되므로, 기본적인 물성을 탐구하는 물리적인 관점에서 뿐만이 아니라 실용적인 관점에서도 이를 이용한 전자, 광전자 및 광소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자점은 여러 가지 다양한 방법으로 제작되고 있는데 대표적으로 유리 안에 반도체 미세구조를 첨가하는 방법, Stranski-Krastanow 생장에 의한 자발 형성 방법, 리소그래피에 의한 식각 방법, 그리고 화학반응에 의해 콜로이드 상태로 제작하는 방법 등이 있다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.02a
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• pp.307-308
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• 2008

본 논문에서는 장거리 양자암호 전송에 있어서 광섬유 전송 거리에 따른 오류율을 측정한 연구 결과를 소개한다. 특히 외부 환경에 안정된 양방향 양자 암호 전송 기술의 하나인 plug-and-play 방식의 구도에서 전송 거리를 극대화하는 노력에 있어서 가장 문제시되는 Raleigh-backscattering의 효과에 의한 양자비트 전송에서의 오류를 측정하였다. 아울러 이러한 오류를 최소화하면서 70 km 단일모드 광섬유 전송을 구현한 양자통신 결과를 소개하고자 한다.