• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.28.1-28.1
• /
• 2010

다양한 반도체 재료 중 ZnO는 3.2 eV의 넓은 밴드 갭을 통한 고효율의 단파장 전기광학 소자 응용 개발에 대한 연구가 진행중에 있으며, 60 meV의 넓은 엑시톤 결합 에너지로 인해 높은 기계적, 열적 안정성을 가진다. 또한 높은 투과성과 굴절율(n=2)을 가지며 이방성 성장을 통한 텍스처 코팅이 가능함으로 PV(photovoltaics)용 유전체 ARC(anti-reflection coating) 재료로 유망하다. 텍스처된 표면은 빛을 차단시키며, 광대역에서 반사를 억제 시킨다. 또한 나노 구조를 통한 나노 다공성 표면은 광대역에서 빛을 모으는 장점이 있으며 태양전지 효율을 극대화 시킬 수 있다. 본 연구에서는 저온 공정이 가능한 hydrothermal 방법으로 다양한 ZnO 나노 구조를 합성하였다. 사용된 합성 재료로 사용되는 zinc nitrate($Zn(NO_3)_2.6H_2O$), hexamethyltetramine(HMT, $C_6H_{12}N_4$)의 농도 및 합성 온도 변화를 통해 다양한 나노구조(나노선, 나노막대, 나노시트 등)의 형태 및 크기를 제어하였다. 이러한 구조적인 변화를 토대로 텍스처된 다공성 나노구조를 형성시키고, 그 형상과 크기 차이에 따른 AR 특성을 평가하였다. ZnO 나노 구조의 결정학적 특성은 XRD(x-ray diffractometer)를 이용하여 분석하였으며, SEM(scanning electron microscope)을 통해 나노 구조의 모양과 크기를 관찰하였다. 또한 UV-Vis spectrophotometer를 통해 나노 구조의 흡수도와 반사도를 측정하였다.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제36D권7호
• /
• pp.66-79
• /
• 1999

본 논문에서는 얕은 양자 우물(extremely shaliow quantum wells, ESQWs)을 사용한 광 쌍안정 대칭형 자기 전광 소자(symmetric self elctrooptic effect device, S-SEED)의 성능에 있어서 높은 입사 광전력의 영향을 조사한다 . 다음과 같은 네 가지 ESQWs S-SEED 구조를 고려하였다. 무 반사 입힘(AR-coated) ESQWs S-SEED, back-to-back ARcoated ESQWs S-SEED, 비대칭 공명구조(AFP) ESQWs S-SEED, back-toback AFP ESQWs S-SEED. 입사 광 전력이 증가함에 따라 On/Off 대조비, On/Off 반사율 차이와 같은 소자성능은 ohmic heating 과 여기자 포화(exciton saturation)의 영향으로 심각하지 않게 저하된다. 한편 소자의 스위칭 속도는 지속적으로 증가하다가 특정 입사 광 전력 하에서 점차 감소하기 시작한다. 직렬 광 연결 시스템(cascading optical interconnection system)에 있어서 소자의 최대 속도 스위칭 동작을 위한 최대 입사 광 전력의 최적화를 바탕으로 0 V와 5 V의 외부 전압 조건에서 양자우물의 수를 변화시키면서 $5{\times}5{\mu}m^2$의 mesa 영역에 대하여 네 가지 ESQWs S-SEED의 시스템 비트 레이트를 모의 실험하고 그 결과를 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.589-593
• /
• 2014

AlNO multi-layer thin films on aluminum substrates were prepared by DC reactive magnetron sputtering method. $Al_2O_3$/AlNO(LMVF)/AlNO(HMVF)/Al/substrate of 4 multi-layer has been prepared in an Ar and ($N_2+O_2$) gas mixture, and $Al_2O_3$ of top layer is anti-reflection layer on double AlNO(LMVF)/AlNO(HMVF) layers and Al metal of infrared reflection layer. In this study, the roughness and surface properties of AlNO thin films were estimated by field emission scanning electron microscopy(FE-SEM). The grain size of AlNO thin films increased with increasing sputtering power. The composition of thin films has been systematically investigated using electron probe microanalysis(EPMA). The optical properties with wavelength spectrum were recorded by UV-Vis-NIR spectrophotometry at a range of 200~1,500 nm. The absorptance of AlNO films shows the increasing trend with swelling ($N_2+O_2$) gas mixture in HMVF and LMVF deposition. The excellent optical performance showed above 98% of absorptance in visible wavelength region.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
• /
• pp.116-117
• /
• 2006

We investigated selective emitter effect of Porous Silicon (PSI) as antireflection coatings (ARC). The thin PSi layer, less than 100nm, was electrochemically formed by electrochemical method in about $3{\mu}m$ thick $n^+$ emitter on single crystalline silicon wafer (sc-Si). The appropriate PSi formations for selective emitter effect were carried out a two steps. A first set of samples allowed to be etched after metal-contact processing and a second one to evaporate Ag front-side metallization on PSi layer, by evaluating the I-V features The PSi has reflectance less than 20% in wavelength for 450-1000nm and porosity is about 60%. The cell made after front-contact has improved cell efficiency of about in comparison with the one made after PSi. The observed increase of efficiency for samples with PSi coating could be explained not only by the reduction of the reflection loss and surface recombination but also by the increased short-circuit current (Isc) within selective emitter. The assumption was confirmed by numerical modeling. The obtained results point out that it would be possible to prepare a solar cell over 15% efficiency by the proposed simple technology.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제27권12호
• /
• pp.820-824
• /
• 2014

TiNOx multi-layer thin films on aluminum substrates were prepared by DC reactive magnetron sputtering method. 4 multi-layers of $TiO_2$/TiNOx(LMVF)/TiNOx(HMVF)/Ti/substrate have been prepared with ratio of Ar and ($N_2+O_2$) gas mixture. $TiO_2$ of top layer is anti-reflection layer on double TiNOx(LMVF)/TiNOx(HMVF) layers and Ti metal of infrared reflection layer. In this study, the crystallinity and surface properties of TiNOx thin films were estimated by X-ray diffraction(XRD) and field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), respectively. The grain size of TiNOx thin films shows to increase with increasing sputtering power. The composition of thin films has been investigated using electron probe microanalysis(EPMA). The optical properties with wavelength spectrum were recorded by UV-Vis-NIR spectrophotometry at a range of 200~1,500 nm. The TiNOx multi-layer films show the excellent optical performance beyond 9% of reflectance in those ranges wavelength.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.484-485
• /
• 2011

반사방지(Anti-Reflection, AR) 특성은 태양전지, LED, 광검출기 등의 광전소자와 디스플레이의 효율과 투과도를 향상시키기 위해 적용되고 있다. 또한 최근에 네비게이션, 스마트폰의 보급 증가로 인해 소형 디스플레이에 지문방지와 동시에 반사방지 기능을 갖는 필름이 사용되고 있다. 현재 적용되고 있는 반사방지 필름은 다층박막 코팅으로 형성된 필름[1]으로 생산단가와 박막의 내구성 및 신뢰성에 문제점을 가지고 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 나노구조로 제작 되는 반사방지 필름에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다[2]. 나노구조로 형성된 반사방지 구조는 moth-eye 구조라고 하며, 기본 원리는 원뿔 형태를 형성된 나노 구조를 통해 공기와 나노구조 사이의 유효 굴절률을 서서히 변화시켜 반사를 줄이는 것이다. 그러므로 moth-eye 나노구조는 파장 이하의 pitch와 파장 크기의 높이를 갖도록 구조가 제작되어야 한다[3]. Photo-lithography[4], e-beam lithography[5], interference lithography[6], dip-pen nanolithography[7], hybrid nano-patterning lithography[8] 등 여러 가지 방법으로 나노 구조를 제작하고 있으나, 네비게이션이나 스마트폰 등에 적용될 수 있는 대면적으로 제작하기 위해서는 roll-to-roll printing과 같은 대면적 공정을 이용하여 제작하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 원통형 알루미늄 rod에 양극산화를 통해 다공성 AAO(anode aluminium oxide) template를 제작하고, roll-to-roll printing 기술을 사용하여 moth-eye 나노구조를 갖는 반사방지 필름을 제작하는 것에 대해 기술하였다.

• 한국안광학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.45-49
• /
• 1999

고리형 증폭 공진기를 이용하여 $LiIO_3$ 결정에서 최대 출력 35mW의 연속발진 레이저 다이오우드에 대한, 제2조화파(파장 397 nm)를 발생시켰다. 사용된 비선형 결정은 두께 5mm, 10mm의 $LiIO_3$로 광축에 대해 $43.21^{\circ}$ 각도로 절단된 것이며, 양면은 파장 794nm에 대해 AR코팅(anti-reflection coating)을 하였다. 공진기 안에 결정이 들어갔을 경우, 펌핑광에 대해 최적의 모드매칭(mode matching)이 이루어지는 곡률 거울간 거리의 적정조건을 찾아내었다. 고리형 증폭 공진기에 의한 펑핑광의 공진증폭(resonant enchancement)으로 제2조화파 변화효율을 향상시킬 수 있었으며, 결정으로부터의 산란광에 의한 역진모드(counter-propagation mode)를 이용하여 레이저 다이오드의 주파수를 고리형 증폭 공진기의 공진 주파수에 locking 시켰다. 공진증폭율은 결정이 없을 때 약 45배, 결정이 있을 때에는 결정의 투과 손실로 인하여 약 14배이었다. 펌프 레이저 출력에 대한 제2조화파의 출력을 측정하였고, 28mW의 입사 출력에 대해 두께 5mm와 10mm에서 각각 $1.5{\mu}W$와 $6.6{\mu}W$ 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 그에 해당하는 변환효율(conversion efficiency)은 각각 $(6.584{\pm}0.56){\times}10^{-3}$%, $(2.6{\pm}0.21){\times}10%{-2}$%이었다.

• 신재생에너지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.1-12
• /
• 2020

Shingled technology is the latest cell interconnection technology developed in the photovoltaic (PV) industry due to its reduced resistance loss, low-cost, and innovative electrically conductive adhesive (ECA). There are several advantages associated with shingled technology to develop cell to module (CTM) such as the module area enlargement, low processing temperature, and interconnection; these advantages further improves the energy yield capacity. This review paper provides valuable insight into CTM loss when cells are interconnected by shingled technology to form modules. The fill factor (FF) had improved, further reducing electrical power loss compared to the conventional module interconnection technology. The commercial PV module technology was mainly focused on different performance parameters; the module maximum power point (Pmpp), and module efficiency. The module was then subjected to anti-reflection (AR) coating and encapsulant material to absorb infrared (IR) and ultraviolet (UV) light, which can increase the overall efficiency of the shingled module by up to 24.4%. Module fabrication by shingled interconnection technology uses EGaIn paste; this enables further increases in output power under standard test conditions. Previous research has demonstrated that a total module output power of approximately 400 Wp may be achieved using shingled technology and CTM loss may be reduced to 0.03%, alongside the low cost of fabrication.

• 센서학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.264-269
• /
• 2015

An infrared (IR) bolometer measures the change of resistance by absorbing incident IR radiation and generates a signal as a function of the radiation intensity. Since a bolometer requires temperature stabilization and light filtering except for the infrared rays, it is essential for the device to be packaged meeting conditions that above mentioned. Minimization of heat loss is needed in order to stabilize temperature of bolometer. Heat loss by conduction or convection requires a medium, so the heat loss will be minimized if the medium is a vacuum. Therefore, vacuum packaging for bolometer is necessary. Another important element in bolometer packaging is germanium (Ge) window, which transmits IR radiation to heat the bolometer. To ensure a complete transmittance of IR light, anti-reflection (AR) coatings are deposited on both sides of the window. Although the transmittance of Ge window is high for IR rays, it is difficult to use frequently in low-price IR bolometer because of its high price. In this paper, we fabricated IR window by utilizing silicon (Si) substrate instead of Ge in order to reduce the cost of bolometer packaging. To enhance the IR transmittance through Si substrate, it is textured using Reactive Ion Etching (RIE). The texturing process of Si substrate is performed along with the change of experimental conditions such as gas ratio, pressure, etching time and RF power.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.150-150
• /
• 1999

재료의 광학적 특성을 변화시키기 위한 표면 코팅의 사용을 잘 알려져 있다. 그리고 이러한 광학 코팅은 우리가 주위에서 볼 수 있는 렌즈에서부터 레이저반사경 다 나아가 다양한 광학 필터에 이르기까지 빛의 간섭을 이용한 광학 박막의 코팅은 폭넓게 이용되고 있다. 그러한 응용가운데 불필요한 표면 반사를 방지함으로써 전체 투과율을 강화시키기 위한 무반사(Anti-Reflection) 코팅은 오늘날 광대역 무반사 특성 등 다양한 광학적 요구에 따라 하나 또는 그 이상의 층을 형성함으로써 극적으로 성취할 수 있다. 본 실험은 기존 많이 활용되는 증발법 그리고 스퍼터링 방법과는 달리 고진공하에서 증착 변수를 효과적으로 제어, 박막을 형성할 수 있는 자체 제작된 단일 IBS(Ion Beam Sputtering) 시스템을 이용하여 우수한 광학적 특성을 갖는 광학 재료로써 무반사용 다층박막 형성하기 앞서 MgF2, ZrO2 (yttria stabilized zirconia) 단층 박막을 제조하였으며, 각 증착 변수에 따른 결정학적 및 광학적 특성을 관찰하였다. 본 실험에 사용된 제조 장비로 Kaufman type 2.5inch의 이온 건이 장착된 Ion Beam sputtering 시스템으로 초기 진공도는 5$\times$10-6orr이며, 이온 빔의 전류 밀도는 Fareday cup을 이용했다. 6inch 크기의 ZrO2(yttria stabilized zirconia), MgF2 타겟트를 이용하여 Si(100), glass 기판위에 박막을 성장시켰다. 각 타겟트에 대한 증착변수로 이온 에너지, 기판온도, Ar 가스량을 변화시키면서 박막을 제조하였다. 제조된 박막의 광학적 특성으로 가시 영역에서 투과율의 변화는 자외/가시광선 분광 분석기 (UV/VIS specrophotometer)를 이용하여 측정했다. 그리고 박막의 조성 및 결정학적 구조는 AES EDS와 XRD로 확인하였다. 이온 빔 전압 500V, 빔 저류 55mA일 때 온도는 상온에서 30$0^{\circ}C$까지 승온 후 MgF2 박막의 XRD분석결과 우세한 결정성을 관찰할 수 없었으며, 이 때의 광 투과도는 가시영역에서 80~90%의 값으로 측정되었다. 추후 증착된 막의 결정성을 위해 열처리를 실시하고, 각 증착조건에 대한 결과는 학회 발표시 보고한다.