• 제목/요약/키워드: 파워 질

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유도결합플라즈마 CVD법을 이용한 비정질 실리콘 박막증착을 통한 다결정 실리콘 기판의 표면 passivation 특성평가 (Effect on the surface passivation of i-a-Si:H thin films formed on multi-crystalline Si wafer)

  • 정채환;류상;이종호;김호성
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.82.1-82.1
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    • 2010
  • 수소화된 비정질 실리콘 박막을 이용한 반도체는 현재 태양전지, 트랜지스터, 매트릭스 배열 및 이미지 센서 등의 분야에서 이용되고 있다. 자세히 이야기 하면, 여러 가지의 광전효과 물질에 대한 특성이 있으며, 가시광선영역에 대하여 > $10^5cm^{-1}$이상의 매우 높은 광흡수계수와 낮은 온도를 갖는 증착공정 등이 있다. 박막의 밴드갭은 약 1.6~1.8eV로서 태양전지의 흡수층과 passivation층으로 적절하다. 여러 가지 종류의 태양전지 중 비정질 실리콘 박막/결정질 실리콘 기판의 구조로 이루어진 이종접합 태양전지는 저온에서 공정이 가능한 대표적인 것으로서 HIT(Heterojunction with Intrinsic Thin layer)구조로 산요사에 의해 제안된 것이다. 이것은 결정질 실리콘 기판과 도핑된 비정질 실리콘 박막사이에 얇은 진성층 비정질실리콘 박막을 삽입함으로서, 캐리어 전송을 좋게하여 실리콘 기판 표면의 passivation효과를 증대시키는 결과를 가지고 온다. 실험실 규모에서는 약 20%이상의 효율을 보이고 있으며, 모듈에서는 19.5%의 높은 효율을 보이고 있어 실리콘 기판을 이용한 고효율 태양전지로서 각광을 받고 있다. 이러한 이종접합 태양전지의 대부분은 단결정 실리콘을 사용하고 있는데, 점차적으로 다결정 실리콘 기판으로 추세가 바뀌고 있어, 여기에 맞는 표면 passivation 공정 및 분석이 필요하다. 본 발표에서는 다결정 실리콘 기판위에 진성층 비정질 실리콘 박막을 유도결합 플라즈마 화학기상 증착법(ICP-CVD)을 이용하여 제조하여 passivation 효과를 분석한다. 일반적으로 ICP는 CCP(coupled charged plasma)에 비해 약 100배 이상 높은 플라즈마 밀도를 가지고 있으며, 이온 충돌같은 표면으로 작용하는 것들이 기존 방식에 비해서 작다라는 장점이 있다. 먼저, 유리기판을 사용하여 ICP-CVD 챔버내에 이송 한 후 플라즈마 파워, 온도 및 가스비(SiH4/H2)에 따른 진성층 비정질 실리콘 박막을 증착 한 후, 밴드갭, 전도도 및 결합구조 등에 대한 결과를 분석한 후, 최적의 값을 가지고 250um의 두께를 갖는 다결정 실리콘을 기판위에 증착을 한다. 두께(1~20nm)에 따라 표면의 passivation이 되는 정도를 QSSPCD(Quasi steady state Photoconductive Decay)법에 의하여 소수캐리어의 이동거리, 재결합율 및 수명 등에 대한 측정 및 분석을 통하여 다결정 실리콘 기판의 passivation effect를 확인한다. 제시된 데이터를 바탕으로 향후 다결정 HIT셀 제조를 통해 태양전지 효율에 대한 특성을 비교하고자 한다.

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호스피스 환자와 가족을 위한 임종교육 시청각 자료 개발 (Development of Audio-visual Aids of Death Education for Hospice Patients and Their Families)

  • 서미숙;강유정;윤지윤;김태연;조혜준;박소연;이시연;장지혜;김유진;강믿음
    • Journal of Hospice and Palliative Care
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    • 제19권3호
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    • pp.240-248
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    • 2016
  • 목적: 호스피스완화의료의 목적은 환자와 가족의 고통을 줄이고 삶과 죽음의 질을 향상시키는데 있다. 편안한 임종을 맞이하는 것은 죽음의 질을 향상시키는데 역할을 한다. 이를 위해 환자와 보호자는 남은 삶 동안 임종을 준비할 수 있도록 임종과정 중 발생하는 다양한 문제와 요구에 대한 이해가 필요하다. 따라서 호스피스 환자와 가족을 위한 매뉴얼화된 임종교육 시청각 자료를 개발하고자 한다. 방법: 시청각 자료 개발을 위해서는 문헌고찰을 토대로 접근하기 쉬운 파워포인트 유인물로 초기 교육자료 개발하였고 다섯 차례에 걸친 전문의의 자문과 수정 및 보완, 평가 과정을 거쳐 완성하였다. 결과: 호스피스 환자와 가족들을 대상으로 한 시청각 교육자료는 3차시 5단계로 분류하였으며 교육 소요시간은 총 26분 34초이다. 최종 교육프로그램은 시청각 교육실 협력 하에 촬영하였으며 시청각 자료를 완성하였다. 결론: 본 연구는 완화의료병동의 구축과 전문성 증대를 위해 개발된 매뉴얼화 된 임종교육 시청각 자료로써 큰 의의가 있으며, 호스피스 환자와 가족뿐 아니라 호스피스 영역 전문 종사자들이 호스피스 환자와 가족을 대상으로 효율적인 임종교육 자료로 적극 활용되길 기대한다.

폐경 여성의 내장지방 및 식사의 질에 미치는 영양 교육의 효과 (The Effect of Nutrition Education on Visceral Fat Reduction and Diet Quality in Postmenopausal Women)

  • 백영아;김기남;이요아;장남수
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제41권7호
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    • pp.634-664
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    • 2008
  • 본 연구에서는 6개월간 폐경 여성을 대상으로 영양교육과 파워 워킹 프로그램을 실시한 영양교육군, 영양 교육 없이 파워 워킹 프로그램만 실시한 대조군으로 나눠 체중조절 프로그램을 실시 하였다. 그 결과, 두 군 모두 체중과 체질량 지수, 체지방량과 내장지방이 유의적으로 감소하였으나, 영양교육을 실시한 영양교육군에서 체중 감소율이 더 크게 나타났으며, 특히 폐경 여성들에게 문제 시 되고 있는 내장지방의 변화율이 더 유의적으로 감소하는 긍정적인 결과를 보였다. 또한 본 연구에서는 영양교육군 내에서 내장지방변화율에 따라 내장지방 감소율이 큰 군 (HVL group)과 내장지방 감소율이 적은 그룹 (LVL group)으로 나누어 체중조절 프로그램의 효과와 관련된 요인을 분석하였다. 그 결과 내장지방 감소율이 컸던 군에서 체중, BMI, 체지방, 복부지방, 내장지방 등의 체성분들의 변화율이 더 크게 나타났다. 혈압 및 혈액 성분에서는 수축기, 이완기 혈압과 총콜레스테롤, LDL 콜레스테롤, 중성지방, 동맥 경화 지수의 개선 정도가 더 큰 결과를 보였다. 또한 내장지방 감소율이 컸던 군이 내장지방 감소율이 적은 군에 비해 단백질, 칼슘, 비타민C의 INQ와 칼슘, 비타민 $B_1$, 비타민 $B_2$, 비타민 C의 MAR도 유의적으로 증가하여 식사의 질이 더 개선되었음을 알 수 있었다. 또한 단백질의 영양밀도 변화율은 체지방 분포의 변화율과 음의 상관관계를 나타낸 반면, 탄수화물 영양밀도의 변화율은 양의 상관관계를 나타내었고, 비타민 A 영양밀도 변화율은 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 동맥경화 지수 변화율과 음의 상관관계를 보여, 영양교육에 따른 신체계측치 및 체성분의 변화가 영양소 섭취 변화와 관련이 있음을 보여주었다. 이는 영양 교육 및 중재에 있어 실천의 중요성을 강조하는 것으로 이를 위해서는 폐경 여성들의 대사적 특성과 더불어 생활 습관을 이해하고 만성 질병을 예방하고 올바른 식습관을 통해 건강한 삶을 유지할 수 있도록 식사의 균형성, 다양성을 포함한 권장 식사 지침을 제시하고, 적당한 식품 섭취량을 포함한 종합적인 프로그램을 개발하여야 할 것이다. 또한 이러한 페경 여성을 위한 전문적이며 체계적인 프로그램을 통해 폐경 이후 체중 및 체지방 증가를 예방하고, 나아가 만성질병을 예방, 관리할 수 있을 것으로 사료된다.

GLAD법으로 증착한 Smart window용 WO3와 TiO2의 전기변색적 특성 비교

  • 김성한;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.198-198
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    • 2015
  • 전기변색재료는 전압을 인가하였을 때 전계방향에 따라 가역적으로 색이 변화하는 재료를 말한다. 스마트윈도우용 전기 변색재료는 지속적으로 전기를 가해줄 필요 없이 한번 변색되면 색이 지속되는 특징을 가지므로 에너지 효율적으로 우수하여 태양열 차단 창호나 디스플레이 분야에 응용될 것으로 기대된다. 이러한 전기 변색재료에는 산화형 전기 변색 재료, 환원형 전기 변색 재료가 있는데 이중 가장 널리 연구되고 있는 재료는 환원형 전기변색재료이다. 대표적인 재료로 $WO_3$가 쓰이는 데 이는 전기 변색적 특성이 우수하고 또한 내구성이 다른 재료에 비해 우수하다는 장점 때문이다. 그러나, 상용화를 위해서는 내구성의 개선이 요구되고 있다. 한편, $TiO_2$는 안정성이 매우 뛰어나지만 전기변색적 특성이 $WO_3$에 비해 낮은 점이 지적되고 있다. 이러한 $WO_3$$TiO_2$ 박막은 스퍼터링 또는 sol-gel법 등으로 제작되고 있는데, 일반적으로 스퍼터링의 경우 치밀한 박막이 형성되기 때문에 Porous 한 박막을 얻기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 기판에 입사하는 스퍼터 입자들의 각도를 조절하여 shadowing 효과로 인해 박막의 구조가 porous해지는 Glancing angle deposition을 도입하였다. 이러한 증착법을 이용하여 $WO_3$$TiO_2$를 각도를 조절하여 증착하고 $TiO_2$$WO_3$ 박막의 특성을 비교하여 본다. 두께 300 nm를 가지는 $WO_3$$TiO_2$ 박막은 GLAD RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Corning glass(corning E-2000)기판 위에 증착하였다. 기판 입사 각도는 $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$로 증착하였고 직경 3 in의 $TiO_2$, $WO_3$ 타겟을 사용하였다. 또한 스퍼터링 파워는 400 W, 작업압력 1.0 Pa, 그리고 스퍼터링 가스는 O2/Ar+O2 유량 10%에서 30%로 증착을 상온에서 진행하였다. 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 $TiO_2$$WO_3$ 박막을 100 nm 두께의 ITO/glass 위에서 증착하였다. 박막의 미세구조는 XRD와 SEM을 통해 확인하였고, 전기화학적 특성은 Ar 분위기의 Glove box안에서 parstat 2273을 통해 측정하였다. 전해질은 1 M $LiPF_6/PC$로 진행하였고, 대향 전극는 Pt전극을, 참고 전극은 칼로멜 전극을 사용하였다. Potential 범위는 2 V에서 4 V로 진행하였고, scan rate는 50 mV/s로 측정하였다. 투과도는 UV/VIS spectrometer로 측정하였다. 전기변색 특성의 상관관계 및 에 대해서는 학회 당일 발표할 예정이다.

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교합학 교과목 완전학습을 위한 개인별 취약단원 진단 및 보완 교수.학습 방법 (A Teaching Method of Detecting and Improving Individual Weakpoints in the Course of Occlusion)

  • 박혜숙
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제35권1호
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    • pp.1-18
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    • 2010
  • 치기공과의 1학년에 개설된 교합학 개론은 치과기공에서 가장 기본이 되는 과목으로 2,3학년에서 배우게 되는 보철 및 교정 치과기공에 관련된 임상전공과목의 기초가 될 뿐 아니라 수직 수평적 연관성을 가지고 있다. 따라서 학생들이 이 과목의 어느 단원에서 이해하지 못하는 부분을 보완하지 못하고 넘어가 버리면 다른 치과기공 관련 과목의 일정 부분을 이해하는데 어려움을 겪을 수 있다. 이에 저자는 교육평가에 C-언어 컴퓨터 프로그램을 설계하여 학생마다의 취약단원을 진단해서 알려주고 그 부분을 집중 반복 학습하도록 하여 완전학습을 구현하는 교수 학습법을 개발하였다. 각 단원의 세부항목에서 출제한 형성평가를 실시하여 채점한 후, 개발한 C-언어 컴퓨터 프로그램에 각 학생의 틀린 문항을 입력하여 문항의 출처단원이 나타나면 이것을 각각 출력하여 학생에게 나누어 준다. 학생은 그 부분을 스스로 학습해서 다음 주 수업시간에 파워포인트로 발표하고 보고서를 제출한다. 틀린 문제가 많으면 학습량이 많아지고, 극단적으로 틀린 문제가 없으면 과제물도 없으므로 형성평가 대비를 철저히 할 수 있는 동기를 유발한다. 결국 시험 다음 주 수업시간에 거의 모든 학생들이 과제물을 발표하게 되어 거의 모든 문항에 대해 복습하는 효과를 가져 완전학습이 되도록 한다. 또한 학생들이 많이 틀리는 단원을 교수자도 알게 되어 그 원인을 분석하여 다음 해의 수업에서 그 단원에 대한 수업의 질을 높이는 계기가 된다. 대부분의 학생들은 특정 과목에서 자신의 취약 단원이 어디인지를 모르거나 혹은 알더라도 그 곳을 해결하지 않은채 그냥 넘어가는 경우가 많다. 따라서 다른 전공교과목간의 수직 수평 연계성이 강해서 반드시 일정 수준 이상의 학업성취가 요구되는 교과목에 본 교수 학습 모형을 선별적으로 적용하면 평균적인 학생이 완전학습에 도달하리라 사료된다.

반응 표면 분석법을 이용한 감시 정찰용 반사 굴절 광학계 부경 지지대의 형상 최적 설계 (Optimal Geometric Design of Secondary Mirror Supporter in Catadioptric Optical System for Observation Reconnaissance Using Response Surface Methodology)

  • 이상은;김대희;이태원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권5호
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    • pp.435-442
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    • 2017
  • 반사 굴절 광학계는 굴절과 반사를 이용하여 영상을 전달한다. 영상의 질을 높이려면 광학계에 있는 부경의 편심과 경사가 작게 발생되고 주경이 광량을 최대로 받도록 부경 지지대의 형상이 결정되어야 한다. 특히 감시 정찰용 광학계는 랜덤 가속도 진동을 심하게 받는다. 이러한 환경하에 최선의 설계를 하기 위하여 표준편차로 표현된 편심과 경사에 대한 제한조건을 만족하면서 부경 지지대의 부피를 최소화하여야 한다. 편심과 경사의 표준편차는 통계적인 표현이므로 이들에 대한 설계민감도를 해석학적으로 유도하기가 어렵다. 그러므로, 이 표준편차들을 반응 표면 분석법을 이용하여 2차 회귀 방정식으로 대체한 후 형상 최적 설계를 수행하였다. 검토 결과 본 논문의 방법이 랜덤 진동을 받는 강건한 부경 지지대의 형상 최적화에 효율적임을 알 수 있다.

커패시터에의 적용을 위해 PET 필름에 스퍼터 증착한 ZrO2 박막의 특성

  • 권능;;류한;박상식
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.389.1-389.1
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    • 2014
  • 최근의 환경 및 에너지에 대한 관심으로 수요가 증가하고 있는 하이브리드 및 전기 자동차나 태양광발전, 풍력발전용의 인버터기기에는 고에너지밀도 커패시터가 필수적이 되었다. 높은 에너지 밀도를 요구하는 전력전자, 펄스파워 등의 응용분야에 사용되는 고에너지밀도 커패시터는 PET (Polyethylene terephtalate)와 PP (Polypropylene)와 같은 폴리머 유전체를 사용하는 범용 필름 커패시터가 사용되었으나 사용 요구 조건의 한계에 도달하여, 새로운 유전체를 적용하는 커패시터가 절실히 필요한 상황이다. PET와 PP와 같은 유전체는 유전상수가 2~3의 낮은 값을 가지고 있어 고에너지밀도를 구현하기가 어렵다. 본 연구에서는 새롭게 요구되고 있는 고에너지 밀도 커패시터의의 성능을 만족시키기 위하여 $20{\sim}50{\mu}m$ 두께의 PET 필름상에 세라믹 유전체인 $ZrO_2$ 박막을 스퍼터(Sputter) 증착법에 의해 코팅하여 종래의 필름 커패시터와 세라믹 커패시터의 장점을 갖는 커패시터를 제조하기 위한 박막 유전재료의 개발을 목표로 하였다. 수백 nm~수 ${\mu}m$ 두께의 $ZrO_2$ 박막을 스퍼터링 공정조건에 따라 증착한 후 박막의 결정성, 기판과의 부착성, 증착속도, 유전상수, 절연파괴강도, 온도안정성 등을 XRD, SEM, AFM, EDS, XPS, Impedance analyzer 등에 의해 평가하였다. $ZrO_2$ 유전체막은 상온에서 증착하였음에도 정방정(tetragonal)구조의 결정질로 성장하였고 증착압력이 증가함에 따라 주피크의 세기가 감소하였다. 증착 중 산소가스를 주입하였을 경우에도 결정질막으로 성장하였다. 증착막들은 산소가스의 양이 증가함에 따라 짙은 흰색으로 변하였으며 PET 기판과의 접착력도 약해졌다. 또한 거칠기는 Ar가스만으로 증착한 경우보다 증가하였으며 24~66 nm의 평균 거칠기값을 보였다. PET위에 Ar가스만으로 증착한 $ZrO_2$의 비유전율은 1kHz에서 116~87의 비유전율을 보여 PET에 비해 매우 우수한 특성을 보였다. $ZrO_2$ 막들은 300kV/cm의 전계에서 대략 10-8A 이하의 누설전류를 보였다. 증착가스비를 달리하여 제조된 시편에서도 유사한 누설전류값을 나타내었다. 300 kV/cm 전후의 전계까지 측정한 $ZrO_2$ 막의 P-E (polarization-electric field) 특성을 확인하였는데, 5 mTorr의 압력에서 증착한 막은 253 kV/cm에서 $5.5{\mu}C/cm^2$의 분극값을 보였다. P-E커브의 기울기와 분극량에 따라 에너지밀도가 달라지므로 공정조건에 따라 에너지밀도가 변화됨을 예측할 수 있었다. PET위에 스퍼터 증착한 $ZrO_2$ 유전체막은 5mTorr의 Ar가스분위기에서 제조할 때 가장 안정적인 구조를 보였으며, 고에너지밀도 커패시터에의 적용가능성을 보였다.

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전전두엽 뉴로피드백 훈련이 청소년의 주의력과 수면에 미치는 영향 (Effect of Prefrontal Neurofeedback Training on the Attention and Sleep of Adolescent)

  • 신지은;김용기;원희욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.447-452
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    • 2020
  • 이 연구는 전전두엽 뉴로피드백 훈련이 청소년의 주의력과 수면에 미치는 영향을 검증할 목적으로 이루어졌다. 청소년의 삶의 질과 학습에 직결되는 주의력과 수면에 대한 다양한 연구 방법 가운데 뉴로피드백 훈련 효과가 과학적으로 입증될 수 있는지 실제 실험을 통하여 밝히는 데 목적이 있다. 연구를 위해 S시 J여자 고등학교에서 실험군 22명, 대조군 22명으로 구분하여 실험군에게 뉴로피드백 훈련을 실시하였다. 2019년 3월부터 7월 첫 주까지 주3회, 훈시간은 30분씩 하였다. 수집한 뇌파데이터는 선형분석법을 사용하여 고속퓨리에 변환을 통한 주파수계열파워 스펙트럼 분석법을 이용하여 통계처리하였다. 뉴로피드백 훈련 전과 훈련 후의 집단 간 변화 차이는 T-test를 사용하였다. 연구 결과는 전전두엽 뉴로피드백 훈련이 청소년의 주의력을 향상시키고, 수면을 개선시키는 데 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 환경적요소와 교육적 요소가 중요한 역할을 한다. 두 요인의 상호작용은 개인의 독특한 뇌 구조와 기능을 낳기 때문에 뉴로피드백 훈련의 영향은 청소년들에게 중요하다. 본 연구에서는 과학적이고 객관적인 방법을 활용하여 결과를 도출하였다는 것이 중요함을 다시 강조한다.

DC/RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용한 TiO2/Ag/TiO2 하이브리드 다층박막의 적외선 반사 특성 (NIR reflecting properties of TiO2/Ag/TiO2 multilayers deposited by DC/RF magnetron sputtering)

  • 김성한;김서한;송풍근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.158-158
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    • 2016
  • 최근 화석연료의 고갈과 환경 보전 및 에너지 절약에 대한 관심이 높아짐에 따라 화석연료의 소비를 최소화하고 실내조건을 쾌적하게 유지하려는 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 전체 에너지 소비의 30%이상을 차지하고 있는 건물부문에서의 에너지 소비를 줄이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 에너지절약 소재개발이 활발하게 진행되고 있다. 1975년 이후 여러 차례에 걸친 단열강화 조치를 통해 건물에서의 에너지 소모를 줄이고 있었으나 건물의 외벽에 대한 사항으로 한정되어있었고, 또한 건물의 창 면적이 증가함에 따라 창을 통한 열손실량과 열획득량이 더욱 증가하게 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열반사유리에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 열반사유리는 근적외선(열선)영역의 빛을 반사시켜 실내의 열손실량 및 외부에서의 열획득량을 감소시켜 에너지의 소비를 줄일 수 있는 유리을 말한다. 이러한 열반사유리은 fresnel 방정식을 통해 빛의 파장대에 따른 반사율 및 투과도를 예측할 수 있는데, 다층박막구조인 Oxide-Metal-Oxide(OMO)구조는 Oxide의 높은 굴절률과 Metal의 낮은 굴절률을 통해 가시광영역대의 높은 투과도와 근적외선 영역의 높은 반사율을 얻을 수 있다. 또한 Metal층을 삽입함으로서 flexible한 코팅이 가능하고, 높은 carrier density와 mobility로 표면 플라즈몬 공명을 통해 특정 파장대의 반사율을 높일 수 있으므로 많은 연구가 진행되고 있다. $TiO_2$는 고굴절률 및 낮은 광흡수성의 특성을 가지는 산화물반도체로 기존의 $In_2O_3$계 산화물에 비해 값이 싸고 높은 안정성과 광촉매특성을 보이므로 외부에 노출된 환경에 적합한 재료이다. Ag는 저굴절률과 낮은 광흡수성을 가지는 재료로 금속층에 적합하다. 본 연구에서는 fresnel 방정식을 통해 반사도 및 투과도를 예측하고 마그네트론 스퍼터링법으로 다층박막을 열선인 적외선 영역에서의 반사율 및 반사 효율을 평가하였다. Index-matching 시뮬레이션을 통해 $TiO_2/Ag/TiO_2$ 다층박막의 투과도와 반사도를 이론적으로 검토하였다. 시뮬레이션 프로그램은 Macleod프로그램을 이용하였고 재료 각각의 굴절률은 Ellipsometry를 이용하여 측정하였다. 두께 40 nm 와 8 ~ 16 nm를 가지는 $TiO_2$층과 Ag층을 각각 RF/DC 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 Glass기판 위에 증착하였다. 직경 3 in 의 $TiO_2$, Ag 소결체 타깃을 이용하였고 스퍼터링 파워는 각각 200 W, 50 W로 설정하였고, 스퍼터링 가스는 Ar가스의 유량을 20 sccm으로 설정하였다. 작업압력은 모두 1 Pa로 설정하였고 타깃 표면의 불순물 및 이물질 제거를 위해 Pre-sputtering을 10분 진행하였다. 박막의 두께는 reflectometer와 Alphastep을 이용하여 측정하였고 Hall effect measurement를 이용하여 비저항, carrier density, mobility등 전기적 특성을 측정하였다. 또한 UV-VIS spectrometer와 USPM-RU-W NIR Micro-Spectrophotometer를 통해 광학적 특성을 측정하였고 계산 값과 비교분석하였다. 또한 열반사 특성을 평가하기 위해 직접 set-up한 장비를 이용하였다. 단열 박스에 샘플을 장착해 적외선 램프를 조사하였을 때의 열 반사효율을 평가하였고, IR Camera를 이용하여 단열 박스 내부의 온도 변화를 관찰하였다.

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공정 압력이 HfO2 박막의 구조적 및 광학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Working Pressure on Structural and Optical Properties of HfO2 Thin Films)

  • 정양희;강성준
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1019-1026
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    • 2017
  • $HfO_2$ 박막은 공정압력을 조정함으로써 박막의 질을 향상시켜 그 구조적 특성을 개선시킬 수 있다. 본 연구에서는 RF 마그네트론 스퍼터링 방법을 이용하여 유리 기판 위에 $HfO_2$ 박막을 증착하였으며, 이때의 기저 진공 압력은 $4.5{\times}10^{-6}Pa$ 이하였으며 RF 파워는 100 W, 기판의 온도는 $300^{\circ}C$ 이었다. 해당 박막 증착 공정의 공정 압력은 1 mTorr 에서 15 mTorr 로 변화되었다. 그 후, 해당 박막의 구조적 및 광학적 특성들을 조사하였다. 특히, 1 mTorr 의 공정 압력으로 증착된 $HfO_2$ 박막이 다른 박막들과 비교하여 가장 우수한 특성을 가진 것으로 나타났으며, 이때의 결정립의 크기는 10.27 nm, 표면 거칠기는 1.173 nm, 550 nm 파장에서의 굴절률은 2.0937, 그리고 550 nm 파장에서의 투과율은 84.85 % 의 우수한 특성을 나타내었다. 이러한 결과들을 통해 1 mTorr 의 공정 압력으로 증착된 $HfO_2$ 박막은 투명 전자 소자에 적용하기에 적합함을 알 수 있다.