• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.9-13
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• 2019

본 연구에서는 박막 패턴의 히터를 반도체 공정 기술을 이용하여 소형 백금 박막 히터를 실리콘 기판 상에 제작하고 박막히터의 인가전압, 전력, 온도의 열특성을 측정 분석하였다. 박막 패턴 히터의 온도는 전력 증가에 따라서 증가하였으나 높은 전력구간에서는 온도 증가율이 완만해지는 결과를 확인하였다. 백금 박막 패턴 히터의 고온구간의 특성은 측정 환경에 의한 영향으로서 대기분위기와 진공분위기에서 측정한 결과를 열저항 모델을 이용하여 열특성을 해석하였다. 진공분위기에서 측정한 경우가 열저항값 0.79 [K/mW]로서 대기분위기에서의 열저항 값 0.69 [K/mW]보다 높게 측정되었다. 대기분위기보다는 진공분위기에서 낮은 전력으로 박막 패턴 히터의 온도를 유지할 수 있었고 이들 결과는 박막 패턴 히터 소자의 구조 설계에 활용이 기대된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권4호
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• pp.249-256
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• 2008

0.5 wt% Al doped ZnO thin films (AZO) were prepared on glass substrates using RF magnetron sputtering method. Thin films were grown at substrate temperature of $250^{\circ}C$, RF power of 75W, working pressure of 10 mTorr, by changing the $O_2/Ar$ pressure ratio from 0% to 16.7%. The effects of oxygen partial pressure during the deposition process on structural and optical properties of the films were investigated using XRD, SEM, AFM, EPMA and UV-visible spectroscopy. All the AZO thin films were grown as hexagonal wurtzite phase with the c-axis preferred out-of-plane orientation. The surface roughness and grain size of AZO films decreased with increasing oxygen ratio from 10.6 nm to 3.2 nm and 94.9 nm to 30.9 nm, respectively. On the other hand, the transmittance and band gap energy of the AZO films increased from 84.7% to 92.6% and 3.24 eV to 3.28 eV, respectively with increasing the $O_2/Ar$ pressure ratio.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1288-1292
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• 2018

반도체 특성을 가지는 이차원 전이금속 칼코겐 화합물 $MoS_2$와 강자성이면서 금속성을 가지는 $VS_2$로 이루어진 수평접합 구조를 기반으로 해서, 0%부터 10%까지 2% 간격으로 변형에 따른 쇼트키 장벽(Schottky Barrier) 변화를 밀도 범함수 이론 계산을 통해 연구하였다. 그 결과, 홀의 쇼트키 장벽이 전자의 쇼트키 장벽에 비해 훨씬 작고, 홀의 쇼트키 장벽 높이가 변형에 따라 선형적으로 감소함을 발견하였다. 특히, 8% 이후의 변형에서 홀의 스핀 업 쇼트키 장벽의 높이가 0에 가까워지는 임계 변형값이 존재함을 발견하였고, 이 임계 변형값 이상에서는 스핀 업 성분의 홀이 $MoS_2/VS_2$ 수평접합구조를 통해 쇼트키 장벽 없이 쉽게 흐르게 됨을 알게 되었다. 이러한 연구 결과는 향후, 변형을 통한 이차원 전이금속 칼코겐 수평 접합구조 기반 소자 특성 최적화에 중요한 기초자료로 이용될 것으로 기대한다.

• 접착 및 계면
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• 제23권2호
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• pp.17-24
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• 2022

양자점은 수 나노미터 크기의 반도체 나노입자로 우수한 발광 특성 및 색순도, 간단한 밴드갭 조절의 장점 때문에 이를 발광원으로 사용한 양자점 디스플레이가 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. 하지만 전하 주입 불균형 문제로 인해서 소자의 효율 및 안정성에 큰 문제가 발생하고 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 전자 및 정공 수송층에 중간층을 삽입하여 양자점 디스플레이의 발광과 수명 특성을 향상시킨 연구와 정공 수송층의 구조 변화를 통해서 정공 수송 능력을 향상시킨 연구들에 대해서 소개하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.145-150
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• 2023

불균일 형태의 광 테이퍼 도파관은 단일 모드 광섬유나 광결정 도파관과 집적되어 고효율 모드 커플링을 위한 소자로 널리 사용되어 왔다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 나타내는 광 테이퍼 도파관을 사용하여 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기 (DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMIC)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 먼저, DC와 MMIC의 테이퍼 섹션에 대한 곡률 특성을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 테이퍼 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 결합기의 길이가 증가함에 따라 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화 당 유효지수가 증가하였으며, 그 감도는 테이퍼 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.217-225
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• 2024

GMDSS 도입 이후에도 많은 해난사고가 증가하고 있다. 선박에서 사람이 물에 빠진 경우 구조신호를 전달하는 방법은 현재 다양한 방법으로 연구 및 개발되고 있지만, 해상이동업무용으로 지정된 주파수를 사용하는 제품의 개발은 이루어진 바 없다. 이에 따라 본 논문에서는 ITU의 최신 개정안을 통해 도입이 결정된 종별 B AMRD 기술을 적용하여 MOB 장치를 설계하고 제작해 보았다. 또한 제작된 송신기의 성능을 확인하기 위해 수신기와 사용자 인터페이스를 제작하여 기존의 전자해도와 연동해서 사용할 수 있음을 확인하였다. 본 논문을 통해 AIS기술을 이용하는 종별 B의 AMRD 일반조건과 기술조건을 만족하고 해상환경에서 휴대가 쉽도록 소형화하기 위한 집적화된 소자를 선택하여 MOB 장치를 설계 및 구현해 봄으로써 AIS의 우수한 통신이 실현되고 긴급 상황에서 신속한 대응 및 안전에 핵심적인 역할을 담당할 것이라 기대한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.122-130
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• 2013

본 논문에서는 주로 고속 디지털 통신시스템 응용을 위해 고해상도, 저전력 및 소면적을 동시에 만족하는 45nm CMOS 공정으로 제작된 4단 파이프라인 구조의 12비트 100MS/s ADC를 제안한다. 입력단 SHA 회로에는 높은 입력 주파수를 가진 신호가 인가되어도 12비트 이상의 정확도로 샘플링할 수 있도록 게이트-부트스트래핑 회로가 사용된다. 입력단 SHA 및 MDAC 증폭기는 요구되는 DC 이득 및 높은 신호스윙을 얻기 위해 이득-부스팅 구조의 2단 증폭기를 사용하며, 넓은 대역폭과 안정적인 신호정착을 위해 캐스코드 및 Miller 주파수 보상기법을 선택적으로 적용하였다. 채널길이 변조현상 및 전원전압 변화에 의한 전류 부정합을 최소화하기 위하여 캐스코드 전류 반복기를 사용하며, 소자의 부정합을 최소화하기 위하여 전류 반복기와 증폭기의 단위 넓이를 통일하여 소자를 레이아웃 하였다. 또한, 제안하는 ADC에는 전원전압 및 온도 변화에 덜 민감한 저전력 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하는 동시에 외부에서도 인가할 수 있도록 하여 다양한 시스템에 응용이 가능하도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 45nm CMOS 공정으로 제작되었으며 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.88LSB, 1.46LSB의 값을 가지며, 동적성능은 100MS/s의 동작속도에서 각각 최대 61.0dB의 SNDR과 74.9dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 면적은 $0.43mm^2$ 이며 전력소모는 1.1V 전원전압 및 100MS/s 동작속도에서 29.8mW이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.310-310
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• 2014

ZnO박막은 넓은 밴드갭 (3.37 eV), 높은 여기 결합 에너지 (60 meV)를 가지는 육방정계 우르자이트(hexagonal wurtzite) 결정구조를 가지는 II-VI족 화합물 반도체로, 가시광선 영역에서의 높은 광학적 투과도 특성과 자외선 파장에서 발광이 가능한 장점을 가진다. 최근, ZnO박막 성장 기술이 상당히 발전하였지만, 아직까지도 p-형 ZnO박막 성장 기술은 충분히 발전하지 못하여 ZnO의 동종접합 LED는 아직 상용화되지 않고 있는 실정이다. 따라서, 많은 연구 그룹에서 p-GaN, p-SiC, p-diamond, p-Si 등과 같은 p-type 물질 위에 n-type ZnO를 성장시킨 이종접합 다이오드가 연구되고 있다. 특히, p-GaN의 경우 ZnO와의 격자 불일치 정도가 1.8 % 정도로 작다는 장점이 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 일반적으로 c-축을 기반으로 한 극성ZnO 발광다이오드에서는 자발 분극과 압전 분극 현상에 의해 밴드 휨 현상이 발생하고, 이로 인해 전자와 정공의 공간적 분리가 발생하게 되어 발광 재결합 효율이 제한되고 있다는 문제가 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 극성 (0001) 및 비극성 (10-10) n-ZnO/p-GaN 발광다이오드의 성장 및 발광 소자의 전기 및 광학적 특성에 대한 비교 연구를 진행하였다. 금속유기 화학증착법을 이용하여 c-면과 m-면 위에 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) GaN박막을 $2.0{\mu}m$ 성장시킨 후 Mg 도핑을 한 p-GaN을 $0.4{\mu}m$ 성장시켜 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) p-GaN템플릿을 준비하였다. 이후, N2분위기 $700^{\circ}C$에서 3분동안 열처리를 통하여 Mg 도펀트를 활성화시킨 후 원자층 증착법을 이용하여 동시에 극성 및 반극성 p-GaN의 위에 n-ZnO를 $0.11{\mu}m$ 성장시켜 이종접합구조의 발광소자를 형성하였다. 이때, 극성 (0001) p-GaN 위에는 극성의 n-ZnO 박막이 성장되는 반면, 반극성 (11-22) p-GaN 위에는 비극성 (10-10) n-ZnO 박막이 성장됨을 HR-XRD로 확인하였다. 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN이종접합 발광다이오드의 전계 발광 스펙트럼에서는 430 nm 와 550 nm의 두 피크가 동시에 관찰되었다. 430 nm 대역의 파장은 p-GaN의 깊은 준위에서 발광하는 것으로 판단되며, 550 nm 피크 영역은 ZnO의 깊은 준위에서 발광되는 것으로 판단된다. 특히, 10 mA 이하의 저전류 주입시 550 nm의 피크는 430 nm 영역보다 더 큰 발광세기를 나타내고 있다. 하지만, 10 mA 이상의 전류주입 하에서는 550 nm의 영역보다 430 nm의 발광세기가 더욱 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 ZnO의 밴드갭이 3.37 eV로 GaN의 밴드갭인 3.4 eV다 작기 때문에 우선적으로 ZnO의 깊은 준위에서 발광하는 550 nm가 더욱 우세하지만, 지속적으로 전류주입 증가에 따른 캐리어 증가시 n-ZnO에서 p-GaN로 전자가 넘어가며 p-GaN의 깊은 준위인 430 nm에서의 피크가 우세해지는 것으로 판단된다. 반면에, 비극성 (10-10) n-ZnO/반극성 (11-22) p-GaN 구조의 이종접합 발광다이오드로 전계 발광 스펙트럼에서는 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 전계 발광 세기를 나타내고 있다. 이는, 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 비극성 n-ZnO/반극성 p-GaN의 결정성이 상대적으로 낮기 때문으로 판단된다. 또한, 20 mA 영역에서도 510 nm의 깊은 준위와 430 nm의 발광이 관찰되었다. 동일한 20 mA하에서 두 피크의 발광세기를 비교하면 430 nm의 영역은 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 값을 나타내고 있다. 이는 반극성 (11-22) p-GaN의 경우 극성 (0001) p-GaN에 비하여 우수한 p-형 특성에 기인한 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제45권1호
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• pp.31-37
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• 2008

본 논문에서는 2.3GHz 주파수대역의 휴대무선인터넷 하향 주파수 변환기를 설계 및 제작하였다. 수신기에서 발생할 수 있는 문제점의 최소화 목적으로 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier)를 부가하게 되었다. 또한, 2.3GHz 대역이 75MHz로 하향 과정에서 손실을 최소화하고, 변환 효율을 높이고, 안정적인 특성을 발휘할 수 있도록 우수한 주파수 특성을 가진 소자를 사용하였다. 휴대무선인터넷 중계기는 TDMA(Time Division Multiplexing Access)방식을 사용하기 때문에 RF 스위치가 사용되었다. 제작 사양인, 입력전압 +8V 에서 1.2A의 전류를 소비, 60dB의 이득과 2.5dB 이하의 잡음지수, 입출력 전압정재파비(Voltage Standing Wave Ratio) 1.5이하, 혼변조 왜곡(Inter Modulation Distortion) 60dB 이상을 만족하였다. 환경 조건($-20^{\circ}C{\sim}70^{\circ}C$)에서 장시간의 신뢰성 시험을 통과하여, 제작된 휴대무선인터넷 RF 하향 변환기는 휴대무선인터넷 중계기에 적용 가능하다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.71-77
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• 2015

본 연구에서는 전자가 풍부한 구조단위(dithienosilole 및 benzodithiophene)와 전자가 부족한 구조단위(difluorobenzothiadiazole)를 주사슬에 교대로 갖는 작은 밴드갭 공중합체를 Stille 짝지움 반응을 이용하여 합성하였다. $^1H$ NMR을 통하여 각 단계별 화합물과 고분자의 구조를 확인하였다. GPC, TGA, UV-vis 분광분석기 및 cyclic voltammetry를 이용하여 합성한 고분자의 특성을 조사하였다. 합성한 공액고분자와 $PC_{70}BM$을 1:1.5, 1:2, 1:3, 1:3.5 및 1:4의 중량비로 혼합하여 ITO/PEDOT:PSS/polymer:$PC_{70}BM/Al$의 구조로 유기태양전지 소자를 제작하여 그 광전특성을 조사하였다. 고분자:$PC_{70}BM$의 혼합비율이 1:3에서 최고 1.0%의 광전변환효율이 달성되었다. TEM 실험을 통하여 1:3 혼합비율에서 유기태양전지에 가장 적합한 나노규모로 상분리가 일어났으며, 다른 혼합비율에서는 고분자와 $PC_{70}BM$의 뭉침현상에 기인하여 태양전지 특성이 낮아졌다.