• 제목/요약/키워드: Field emitter

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우르짜이트 단결정 MgZnO 씨앗층을 이용한 산화아연계 나노와이어의 수직

  • 김동찬;공보현;안철현;배영숙;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.48-48
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    • 2009
  • 최근 나노광전소자 응용에 큰 관심을 받는 물질인 산화물 나노선은 앞으로 불어 올 나노소재 시대를 여는 선두 물질이다. 이러한 산화물 나노선 가운데 가장 큰 관심을 받는 물질로는 산화아연 나노선을 들 수 있다. 삼화아연 나노선은 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 및 큰 밴드갭을 가지고 있으며 투명성 및 소자구동시 안정성을 지니고 있어 그 응용이 기대된다. 하지만 이러한 나노선을 이용한 광전소자 응용은 bottom-up 방식을 기초로 한 대면적 소자제작이 어렵다. 이러한 bottom-up 방식의 나노소자 제작에서 필요한 나노선 성장기술은 금속 catalyst 없이 대면적 성장, 나노선 수직어레이, 나노선의 고온성장, 기판 사이에 발생하는 자발적 계면층 제거 등으로 대표된다. 또한 나노선의 결정성 및 광특성 향상을 위해서는 고온성장이 불가피한데, 실리콘 기판과 같이 격자상수 불일치도가 큰 기판에서는 나노선 성장이 이루어지지 않고 다시 탈착되어 구조물이 성장되지 않는다. 본 연구에서는 선택적 삼원계 단결정 씨앗층을 이용하여 길이/직경 비가 매우 향상된 MgZnO 나노와이어를 interfacial layer 없이 수직으로 고온에서 성장하여 산화물 전계방출 에미터로서의 가능성을 확인하였다.

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표면 텍스쳐링 깊이와 간격에 따른 후면 전극 실리콘 태양전지 효율에 미치는 영향 (A effect of the efficiency for the back contact silicon solar cell with the surface texturing depth and gap)

  • 장왕근;장윤석;박정일;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1380-1381
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    • 2011
  • 본 논문에서는 SILVACO 사의 ATHENA와 ATLAS를 이용하여 후면 전극 실리콘 태양전지 (back contact silicon solar cell)의 전면 텍스쳐링 (texturing) 깊이 (depth)와 텍스쳐링 간격 (gap)에 따른 태양전지 효율(efficiency)에 미치는 영향을 분석하였다. 제안한 후면 전극 실리콘 태양전지는 (100) silicon wafer(n-type, $6{\times}10^{15}\;cm^{-3}$)을 기반으로 전면부에 텍스쳐링을, 후면부에 BSF(back surface field, $1{\times}10^{20}\;cm^{-3}$)와 에미터(emitter, $8.5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$)를 구성하고, 셀간 피치를 1250 ${\mu}m$, BSF와 에미터의 간격을 25 ${\mu}m$으로 한 구조이다. 텍스쳐링 간격이 없이 텍스쳐링 깊이를 0 ${\mu}m$에서 150 ${\mu}m$으로 증가시켜 분석한 결과, 텍스쳐링 깊이가 증가할수록 효율이 23.90%에서 25.79%로 증가하였다. 텍스쳐링 간격을 1 ${\mu}m$에서 100 ${\mu}m$으로 증가시켜 분석한 결과, 텍스쳐링 깊이와 상관없이 텍스쳐링 간격이 증가할수록 후면 전극 실리콘 태양전지의 효율이 감소하였다. 텍스쳐링 유무에 따라 후면 전극 태양전지의 외부양자효율의 차이를 보였고 텍스쳐링이 있을 때 외부양자효율이 보다 높은 값을 얻었다.

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광전도안테나에 의한 광대역테라헤르츠파의 발생특성 (Generation of Ultra-Wideband Terahertz Pulse by Photoconductive Antenna)

  • 진윤식;김근주;손채화;정순신;김지현;전석기
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제54권6호
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    • pp.286-292
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    • 2005
  • Terahertz wave is a kind of electromagnetic radiation whose frequency lies in 0.1THz $\~$10THz range. In this paper, generation and detection characteristics of terahertz (THz) radiation by photoconductive antenna (PCA) method has been described. Using modern integrated circuit techniques, micron-sized dipole antenna has been fabricated on a low-temperature grown GaAs (LT-GaAs) wafer. A mode-locked Ti:Sapphire femtosecond laser beam is guided and focused onto photoconductive antennas (emitter and detector) to generate and measure THz pulses. Ultra-wide band THz radiation with frequencies between 0.1 THz and 3 THz was observed. Terahertz field amplitude variation with antenna bias voltage, pump laser power, pump laser wavelength and probe laser power was investigated. As a primary application example. a live clover leaf was imaged with the terahertz radiation.

에피텍셜 베이스 실리콘 태양전지에서 Buried Contact 효과 (Effect of Buried Contact on the Epitaxial Base Silicon Solar Cell)

  • 장지근;임용규;정진철
    • 한국재료학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.313-316
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    • 2003
  • The new epitaxial base cell as a high efficiency Si solar cell was fabricated and the effect of buried contact on the cell characteristics was investigated. In our experiments, the cell with buried contact showed the open circuit voltage of 0.62 V, the short circuit current of 40 mA, the fill factor of 0.7, and the efficiency of 10% under the incident light of AM-1 100 ㎽/$\textrm{cm}^2$. The insertion of buried contact in the epitaxial base structure brought the fabricated cell to the efficiency improvement of about 33%. The cell proposed in this paper has the structural superiority in the fabrication of high efficiency solar cell due to the carrier drift transport in the optical absorption region and the formation of back surface field by $p^{-}$ $p^{+}$ epitaxial base, and the reduction of emitter series resistance by n+ buried contact.

Control the length of beam trajectory with a quadruple triplet for heavy ion accelerator

  • Wei, Shaoqing;Zhang, Zhan;Lee, Sangjin;Kim, Do Gyun;Kim, Jang Youl
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.40-43
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    • 2016
  • Beam trajectory is needed to be controlled in heavy ion accelerator system. Quadruple magnets are widely used in heavy ion accelerator for focusing the transporting particles. A quadruple triplet system which consists of three consecutive quadrupoles, Q1, Q2 and Q3, is used to control beam trajectory at a focused position. Q1 and Q3 have symmetry with respect to Q2. The beam trajectory in magnet system is affected by higher order fields existed in real fields. For quadrupoles, the representation simulation of beam trajectory was carried out to study the beam trajectory and to estimate an effect of higher order field in triplet system. SCALA program was used to simulate the beam trajectory in $Opera^{TM}$. SCALA can analyze a large number of beam trajectories at the same time by adjusting the size of finite element of the emitter. With $Opera^{TM}$ and $Matlab^{TM}$ programs, the position of focused beam spot in quadruple triplet system can be increased or decreased using evolution strategy (ES) method, therefore the length of triplet system can be controlled. Finally, the quadruple triplet system with the appropriate length and expected beam spot range was suggested in this paper.

Line Image Correction of the Positron Camera in the Secondary Beam Course of HIMAC

  • Iseki, Yasushi;Mizuno, Hideyuki;Kanai, Tatsuaki;Kanazawa, Mitsutaka;Kitagawa, Atsushi;Suda, Mitsuru;Tomitani, Takehiro;Urakabe, Eriko
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.195-198
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    • 2002
  • A positron camera, consisting of a pair of Anger-type scintillation detectors, has been developed for verifying the ranges of irradiation beams in heavy-ion radiotherapy. Images obtained by a centroid calculation of photomultiplier outputs exhibit a distortion near the edge of the crystal plane in an Anger-type scintillation detector. The images of a $\^$68/Ge line source were detected and look-up tables were prepared for the position correction parameters. Asymmetry of the position distribution detected by the positron camera was prevented with this correction. As a result, a linear position response and a position resolution of 8.6 mm were obtained over a wide measurement field.

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A Novel Large Area Negative Sputter Ion Beam source and Its Application

  • Kim, Steven
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.73-73
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    • 1999
  • A large area negative metal ion beam source is developed. Kinetic ion beam of the incident metal ions yields a whole nucleation and growth phenomena compared to the conventional thin film deposition processes. At the initial deposition step one can engineer the surface and interface by tuning the energy of the incident metal ion beams. Smoothness and shallow implantation can be tailored according to the desired application process. Surface chemistry and nucleation process is also controlled by the energy of the direct metal ion beams. Each individual metal ion beams with specific energy undergoes super-thermodynamic reactions and nucleation. degree of formation of tetrahedral Sp3 carbon films and beta-carbon nitride directly depends on the energy of the ion beams. Grain size and formation of polycrystalline Si, at temperatures lower than 500deg. C is obtained and controlled by the energy of the incident Si-ion beams. The large area metal ion source combines the advantages of those magnetron sputter and SKIONs prior cesium activated metal ion source. The ion beam source produces uniform amorphous diamond films over 6 diameter. The films are now investigated for applications such as field emission display emitter materials, protective coatings for computer hard disk and head, and other protective optical coatings. The performance of the ion beam source and recent applications will be presented.

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KOH 이방성 식각을 이용한 Ti-실리사이드 전계방출 소자 연구

  • 김성배;전형탁;최성수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.61-61
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    • 1999
  • 저항이 5$\Omega$-cm인 n-type Si(100) 웨이퍼를 실리콘 식각시 마스크로 사용하기 위하여 습식 열산화법을 이용하여 100$0^{\circ}C$에서 SiO2을 2400$\AA$ 성장시킨 후, OPCVD 공정을 통해 785$^{\circ}C$서 SiH2Cl2 가스 30sccm과 NH3가스 100sccm을 이용하여 Si3N4를 3000$\AA$ 증착시켰다. 이 웨이퍼를 포토-리쏘그라피 공정을 거쳐 지름 2$\mu\textrm{m}$의 포토레지스트 패턴을 제작한 후 600W의 RF power하에서 CF4 가스 10sccm, CHF3 가스 15sccm, O2가스 8sccm 및 Ar가스 10sccm을 이용하여 MERIE 방법으로 Si3N4를 식각한 다음, 7:1 BHF 용액내에서 30초간의 습식식각을 통해 40wt.%의 KOH 용액내에 8$0^{\circ}C$에서 30초간의 이방성 식각을 통해 피라미드 모양의 Si FEA(field emitter array)를 제작하였다. 본 실험은 다음과 같이 완성된 Si FEA를 샤프닝 산화 후 산화막 식각을 통해 마스크를 제거한 다음, tip의 열화학적 내구성을 증가시키고 장시간 구동시 안정성과 전계방출 전류밀도를 높이기 위해 tip의 표면에 Ti를 sputter 방법으로 약 300$\AA$ 증착시킨 후, RTA 장비를 이용하여 2단계 열처리 (first annealing:$600^{\circ}C$/30sec, second annealing : 85$0^{\circ}C$/15sec)를 통해 Si FEA의 경우보다 낮은 turn-on 전압과 높은 전계방출 특성을 나타낼 것으로 기대된다.

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Textured 표면을 갖는 에피텍셜 베이스 실리콘 태양전지 (Textured Surface Epitaxial Base Silicon Solar Cell)

  • 장지근;임용규;정진철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.33-37
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    • 2003
  • Si 태양전지의 효율 개선을 위해 textured 표면을 갖는 에피텍셜 베이스 전지(TSEB)를 제작하고 이의 전기광학적 특성을 조사하였다. 제작된 전지는 AM-1 100 mW/$cm^2$ 입사광 아래에서 개방전압이 0.62 V로, 단락전류가 40 mA로, 충실도가 0.7, 전력변환 효율이 16%로 나타났다. 본 연구에서 제안된 전지는 $P^-/P^+$ 에피구조에 의한 광흡수 영역에서 캐리어의 드리프트 이동과 효과적 배면전계의 형성, 그리고 buried contact을 통한 낮은 직렬저항 등으로 인해 고효율 Si 태양전지의 제작에 적합한 구조로 판단된다.

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통신정보용 광대역 저잡음 증폭단 설계 및 구현 (Design and Fabrication of wideband low-noise amplification stage for COMINT)

  • 고민호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.221-226
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    • 2012
  • 본 논문에서는 광대역 (400 MHz~2000 MHz) 2단 증폭단을 설계, 제작 및 측정하였다. 제안한 증폭단은 새로운 구조의 이득제어 방식을 적용하여 고이득, 저잡음지수 및 높은 선형성 특성을 구현하였다. 증폭단은 공통 에미터 구조의 초단 증폭기 및 캐스코드 구조의 가변이득 증폭기. 입력신호의 크기를 감지하는 전력감지회로로 구성하였다. 제안한 증폭단은 설계 대역에서 전체이득 29 dB~37 dB, 잡음지수 1.5 dB을 나타내었고, 강전계 입력 조건에서 전력감지회로에서 발생되는 제어전압 2.0V인 조건에서 3차 상호변조 왜곡 신호의 크기는 측정 장비의 잡음레벨 보다 낮은 특성을 나타내어 높은 선형성 특성을 나타내었다.