• 제목/요약/키워드: Effective refractive index

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다공성 실리콘을 이용한 암호화된 광학이미지 제작 (Fabrication of Optically Encoded Images on Porous Silicon)

  • 고영대;김성진;김종현;류성옥;방현석;정윤식;박보경;손홍래
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.46-50
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    • 2008
  • Febry-Perot 프린지 패턴의 광 반사성을 가지고 있는 다공성 실리콘을 이용하여 암호화된 광학 이미지를 제작하였다. 암호화된 광학이미지 다공성 실리콘 샘플은 p-type 실리콘 웨이퍼 (boron-doped,<100> orientation, resistivity $0.8{\sim}1.2m{\Omega}-cm$)를 이용하여 빔 프로젝트의 광원과 전기화학적 식각을 통하여 만들어 졌다. 광학 이미지 다공성 실리콘 샘플은 전기화학적 식각과정에 빔 프로젝트의 광원에 의하여 톡특한 Febry-Perot 프린지 패턴을 나타낸다. 실리콘 웨이퍼의 광 반사성의 프린지 패턴을 퓨리에 변환을 통하여 유효광학두께를 측정하고 실리콘웨이퍼에 암호화 시킨 광학이미지를 제작하였다.

Dielectric and Optical Properties of Amorphous Hafnium Indium Zinc Oxide Thin Films on Glass Substrates

  • Shin, Hye-Chung;Seo, Soon-Joo;Denny, Yus Rama;Lee, Kang-Il;Lee, Sun-Young;Oh, Suhk-Kun;Kang, Hee-Jae;Heo, Sung;Chung, Jae-Gwan;Lee, Jae-Cheol
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.225-225
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    • 2011
  • The dielectric and optical properties of GaInZnO (GIZO), HfInZnO (HIZO) and InZnO (IZO) thin films on glass by RF magnetron sputtering method were investiged using reflection electron energy loss spectroscopy (REELS). The band gap was estimated from the onset values of REELS spectra. The band gaps of GIZO, HIZO and IZO thin films are 3.1 eV, 3.5 eV and 3.0 eV, respectively, Hf and Ga incorporated into IZO results in an increase in the energy band gap of IZO by 0.5 eV and 0.1 eV. The dielectric functions were determined by comparing the effective cross section determined from experimental REELS with a rigorous model calculation based on the dielectric response theory, using available software package, good agreement between the experimental and fitting results gives confidence in the accuracy of the determined dielectric function. The main peak of Energy Loss Function (ELF) obtained from IZO shows at 18.42 eV, which shifted to 19.43 eV and 18.15 eV for GIZO and HIZO respectively, because indicates the corporation of cation Ga and Hf in the composition. The optical properties represented by the dielectric function e, the refractive index n, the extinction coefficient k, and the transmission coefficient, T of HIZO and IZO thin films were determined from a quantitative analysis of REELS. The transmission coefficient was increased to 93% and decreased to 87% in the visible region with the incorporation of Hf and Ga in the IZO compound.

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Doping Controlled Emitter with a Transparent Conductor for Crystalline Si Solar Cells

  • 김민건;김현엽;최우진;이준신;김준동
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.590-590
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    • 2012
  • A transparent conducting oxide (TCO) layer was applied in crystalline Si (c-Si) solar cells without use of the conventional SiNx-coating. A high quality indium-tin-oxide (ITO) layer was directly deposited on an emitter layer of a Si wafer. Three different types of emitters were formed by controlling the phosphorous diffusion condition. A light-doped emitter forming a thinner emitter junction showed an improved photoconversion efficiency of 14.1% comparing to 13.2% of a heavy-doped emitter. This was induced by lower recombination within a narrower depletion region of the light-doped emitter. In the aspect of light management, the intermediate refractive index of ITO is effective to reduce the light reflection leading the enhanced carrier generation in a Si absorber. For the electrical aspect, the ITO layer serves as an efficient electrical conductor and thus relieves the burden of high contact resistance of the light-doped emitter. Additionally, the ITO works as a buffer layer of Ag and Si and certainly prevents the shunting problem of Ag penetration into Si emitter region. It discusses an efficient design scheme of TCO-embedded emitter Si solar cells.

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폴리머 광도파로 브래그 격자 기반의 근적외선 레이저 (Near Infrared Laser Based on Polymer Waveguide Bragg Grating)

  • 김경조;손남선;김준휘;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.179-183
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    • 2011
  • 근적외선 대역에서 동작 가능한 가변파장레이저 구현을 위하여 브래그 격자와 반도체 광증폭기로 구성된 외부 공진기 형태의 레이저를 제작하였다. 폴리머 광도파로는 굴절률이 1.462, 1.435 인 ZPU 폴리머를 이용하여 제작되었다. 근적외선 파장에서 반사를 일으키는 브래그 격자의 제작을 위해서는 주기가 875 nm 로서 비교적 크고 제작이 손쉬운 3차 브래그 격자를 이용하였다. 폴리머 광도파로 브래그 반사기를 이용하여 제작된 근적외선 외부공진 레이저는 850 nm 파장에서 0 dBm의 출력 파워와 0.2 nm의 20-dB bandwidth, 40 dB 이상의 Side Mode Suppression Ratio을 가지는 단일 모드 레이저 특성을 보였다.

광도파로 모드 간의 방향성 결합현상에 대한 빔 진행 기법 설계의 효율성 및 실리카 광도파로 소자 제작을 통한 평가 (Effectiveness of Beam-propagation-method Simulations for the Directional Coupling of Guided Modes Evaluated by Fabricating Silica Optical-waveguide Devices)

  • 진진웅;천권욱;이은수;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.137-145
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    • 2022
  • 광집적회로(photonic integrated circuits) 소자의 기본적인 부품 중 하나인 방향성 결합기 소자는 두 개의 인접한 광도파로 사이에서 일어나는 모드 간 광결합에 의해서 광파워를 분배하는 기능을 가진다. 본 논문에서는 방향성 결합기 소자를 제작하기 위한 설계 과정에 대하여 살펴보고 실제로 제작된 소자의 특성으로부터 설계 결과의 정확도에 대하여 확인하는 과정을 수행한다. 빔전파기법(beam propagation method, BPM) 시뮬레이션을 통하여 방향성 결합기 소자를 설계하는 과정에서, 유효굴절률 계산을 통하여 2차원 평면 구조로 변환된 소자에 대한 이차원 BPM 설계를 하여서 소자 구조를 확정하고, 실리카 광도파로 방향성 결합기 소자를 어레이 형태로 제작한 뒤 특성을 측정하였다. 실험 결과와 차이를 보이는 2D BPM 설계 결과를 보완하기 위하여 계산량이 훨씬 많은 3D BPM 설계를 수행하였으며 그 결과는 실험 결과에 더욱 근접하였다. 실험 결과와 일치하는 설계 결과를 얻기 위하여 3D BPM에 사용된 광도파로 코어 굴절률을 미세하게 보정하였으며 이를 통하여 실험치를 정확히 예측 가능한 BPM 설계를 수행하는 방법을 확립하였다.

R.F. 스퍼터링법에 의한 상변화형 광디스크의 $(ZnS)_{1-x}-(SiO_2)_x$ 보호막 제조시 기판 바이어스전압의 영향 (The Effects of Substrate Bias Voltage on the Formation of $(ZnS)_{1-x}-(SiO_2)_x$ Protective Films in Phase Change Optical Disk by R.F. Sputtering Method.)

  • 이태윤;김도훈
    • 한국재료학회지
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    • 제8권10호
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    • pp.961-968
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    • 1998
  • 상변화형 광디스크의 보호막으로 사용되는 $ZnS-SiO_2$ 유전체막을 RF magnetron 스퍼트링방법에 의하여 제조하는 경우에 기판 바이어스전압의 영향을 조사하기 위하여, 알곤가스 분위기에서 ZnS(80mol%)-$SiO_2$(20mol%)타겟을 사용하여 Si Wafer와 Corning flass 위에 박막을 증착시켰다. 본 실험에서는 여러 실험 변수를 효과적으로 조절하면서 실험의 양을 줄이고 도시의 산포를 동시에 만족시키는 최적조건으로 타겟 RF 출력 200W, 기판 RF 출력 20W, 아르곤 압력 5mTorr과 증착시간 20분을 얻을 수 있었으며, 신뢰구간 95%에서 확인실험을 수행하였다. 증착된 박막의 열적 저항성을 측정하기 위해 $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$에서 열처리시험을 수행하였고, Spectroscopic Ellipsometry 측정을 통한 광학적 데이터를 바탕으로 Bruggeman EMA(Effective Medium Approximation)방법을 이용하여 기공(void)분률을 측정하였다. 본 연구결과에 의하면 특성치 굴절률에 대하여 기판 바이어스인자와 증착시간 사이에는 서로 교호작용이 강하게 존재함을 확인할 수 있었다. TEM분석과 XRD 분석 결과에 의하면 기판 바이어스를 가한 최적조건에서 증착된 미세조직은 기존의 바이어스를 가하지 않을 조건에서 증착시킨 박막보다 미세한 구조를 가지며, 또한 과도한 바이어스전압은 결정구조의 조대화를 야기시켰다. 그리고 적절한 바이어스전압은 박막의 밀도를 증가시키며, 기공분률을 약 3.7%정도 감소시킴을 확인할 수 있었다.

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Fe4[Fe(CN)6]3가 코팅된 Mica 또는 TiO2/Mica 적외선 반사용 청색안료 제조 및 이 도료의 차열 특성 평가 (Preparation of Fe4[Fe(CN)6]3 Coated on Mica or TiO2/Mica for Infrared Reflective Blue Pigments and Isolation-heat Properties of These Paints)

  • 정하영;김대성;이현진;이승호;임형미;최병기;강광중;최진섭
    • 한국재료학회지
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    • 제23권12호
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    • pp.672-679
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    • 2013
  • $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on a mica or $TiO_2$/mica surface as infrared reflective blue pigment was prepared by a hydrothermal method. $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$, used as coloring agent, was uniformly coated on mica or $TiO_2$/mica under the optimized condition of a 1.2 : 1 weight ratio between iron(III) chloride hexahydrate and potassium ferrocyanidetrihydrate at the initial pH level of 4.5 at $70^{\circ}C$. The infrared (IR)-reflective pigments were characterized by SEM, Zeta-potenial, FT-IR, and UV-VIS NIR spectrophotometry. Especially the CIE color coordinate and total solar reflectance(TSR) properties of the pigments were investigated in relation to variation of the coating and coated substrate thicknesses. Isolation-heat paint was prepared with 20 wt% blue pigments fully dispersed in acryl-urethane resin and several additives to coat the film uniformly. The films were also measured with CIE color coordinate, TSR, and the surface temperature was recorded by an isolation-heat measuring system. The pigments and films of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on mica and $TiO_2$/mica showed high TSR values compared with the TSR value of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ itself. According to the increase of TSR value, the property of isolation-heat is effective. To realize the optimal blue color, we applied the the pigment to $TiO_2$ coated mica(TM(b)) which has blueish interference color. The pigment of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on TM(b) shows a strong blue color compared with that of $Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ coated on $TiO_2$/Mmca(TM(w)), which has a whitish interference color.

결정질 실리콘 태양전지를 위한 이층 반사방지막 구조 (Double Layer Anti-reflection Coating for Crystalline Si Solar Cell)

  • 박제준;정명상;김진국;이희덕;강민구;송희은
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.73-79
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    • 2013
  • Crystalline silicon solar cells with $SiN_x/SiN_x$ and $SiN_x/SiO_x$ double layer anti-reflection coatings(ARC) were studied in this paper. Optimizing passivation effect and optical properties of $SiN_x$ and $SiO_x$ layer deposited by PECVD was performed prior to double layer application. When the refractive index (n) of silicon nitride was varied in range of 1.9~2.3, silicon wafer deposited with silicon nitride layer of 80 nm thickness and n= 2.2 showed the effective lifetime of $1,370{\mu}m$. Silicon nitride with n= 1.9 had the smallest extinction coefficient among these conditions. Silicon oxide layer with 110 nm thickness and n= 1.46 showed the extinction coefficient spectrum near to zero in the 300~1,100 nm region, similar to silicon nitride with n= 1.9. Thus silicon nitride with n= 1.9 and silicon oxide with n= 1.46 would be proper as the upper ARC layer with low extinction coefficient, and silicon nitride with n=2.2 as the lower layer with good passivation effect. As a result, the double layer AR coated silicon wafer showed lower surface reflection and so more light absorption, compared with $SiN_x$ single layer. With the completed solar cell with $SiN_x/SiN_x$ of n= 2.2/1.9 and $SiN_x/SiO_x$ of n= 2.2/1.46, the electrical characteristics was improved as ${\Delta}V_{oc}$= 3.7 mV, ${\Delta}_{sc}=0.11mA/cm^2$ and ${\Delta}V_{oc}$=5.2 mV, ${\Delta}J_{sc}=0.23mA/cm^2$, respectively. It led to the efficiency improvement as 0.1% and 0.23%.

엣지형 LED 백라이트의 균일도 향상을 위한 도광판의 광구조 최적화 (Optimization of Optical Structure of Lightguide Panel for Uniformity Improvement of Edge-lit Backlight)

  • 이정호;남기봉;고재현;김중현
    • 한국광학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.61-68
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    • 2010
  • 최근 LED TV로 각광받고 있는 대형 LCD TV용 LED(Light Emitting Diode, 고체발광다이오드) 백라이트에 사용되는 도광판의 광구조를 최적화하여 LED에 의해 발생하는 휘점을 제거하고 조도균일도를 향상시키기 위한 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 시뮬레이션 모델로 설정된 엣지형 백라이트는 LCD TV용으로 사용될 수 있는 두께 3 mm의 도광판, 측면에 배치된 세 개의 백색 LED와 램프 커버, 도광판의 하면에 배치된 반사 필름으로 구성되어 있다. 일반적인 엣지형 백라이트용 도광판과 같이 도광판의 입광면에 패턴이 형성되어 있지 않은 경우에는 도광판 상면의 조도균일도가 입광면과 LED 사이의 거리에 민감하게 의존하였다. 입광면과 LED 사이의 거리가 커질수록 조도균일도는 개선되다가 일정 거리 이상이 되면 개선이 둔화되는 경향성을 보였다. 반면에 도광판의 입광면에 렌티큘라(lenticular) 렌즈 배열이나 톱니모양(Serration)과 같은 미세 굴절 패턴을 형성하는 경우 LED가 입광면에 거의 붙어 있는 경우에도 패턴이 없는 경우에 비해 우수한 조도균일도를 보인다는 것을 알 수 있었고 조도균일도가 LED와 입광면 사이의 거리에 의존하는 정도가 줄어든다는 점도 확인하였다. 동일조건에서는 톱니모양 패턴이 렌티큘라 렌즈에 비해 우수한 조도균일도를 나타내었고 굴절률의 변화를 통해 추가적인 균일도 개선 효과를 얻을 수 있음도 확인하였다. 따라서 도광판의 입광면에 굴절 기능을 가지는 미세 패턴을 형성하고 그 광구조를 최적화하는 것은 LED에 의한 휘점 형성을 억제하고 LCD 측면의 비발광영역(베젤)을 줄이는데 있어서 매우 효과적인 방법이 될 수 있다는 것을 확인하였다.

가열처리방법에 따른 쇠고기 등심의 이화학적 특성 변화 (Physicochemical Changes of Beef Loin by Different Cooking Methods)

  • 양종범;이경혜;최성업
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.368-375
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    • 2012
  • 쇠고기 등심을 섭취할 때에 동물성 지방과 콜레스테롤의 섭취를 줄일 수 있는 효과적인 가열처리 방법을 제시하기 위하여 쇠고기 등심을 삶기, 찌기, 굽기 및 튀기기의 방법으로 가열처리한 후, 이화학적 특성의 변화를 조사하였다. 가열처리에 따른 가열감량, 탈수량 및 탈콜레스테롤양은 튀기기 처리구에서 가장 높았고, 탈유량은 삶기 처리구에서 가장 높았다. 시료의 pH는 찌기 처리구에서, 시료로부터 추출한 지질의 산가는 삶기 처리구에서 그리고 굴절율은 튀기기 처리구에서 가장 많이 증가하였다. 시료의 경도, 점착성 및 저작성은 가열처리에 의하여 크게 증가하였는데, 경도는 찌기 처리구에서 점착성과 저작성은 튀기기 처 리구에서 가장 많이 증가하였다. 탄력성은 가열처리에 의하여 감소하였으며, 응집성은 가열처리에 의하여 거의 변화가 없었다. CIE $L^*$ 값은 가열처리에 의하여 증가하였는데 삶기 처리구에서 가장 크게 증가하였고, CIE $a^*$ 값은 모든 처리구에서 감소하였는데 삶기와 찌기 처리구에서 크게 감소하였으며, CIE $b^*$ 값은 모든 처리구에서 크게 감소하였다. 가열처리 방법에 따른 시료의 지방산 조성은 튀기기 처리구를 제외하고는 거의 변화가 없었다. 그러므로 쇠고기 등심을 섭취할 때, 동물성 지방의 섭취를 줄이기 위한 가열처리 방법은 삶기가 효과적이라고 생각되지만 기호적인 가치 등을 고려한 추가 연구가 필요하다고 생각된다.