• 설비공학논문집
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• 제14권10호
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• pp.775-780
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• 2002

An experimental study on the characteristics of several kinds of packing materials was carried out in order to get the optimum design data for the packed-type rectification system of an NH$_3$/$H_2O$ GAX absorption heat pump. Several suitable packing materials were examined and the bulk of steel wire was shown as the most effective packing material in rectifier. The optimum volumetric ratio of packed steel wire in rectifier was obtained as around 36%. The performance results can be adapted in rectifier design of absorption heat pump.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권5호
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• pp.429-435
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• 2014

We examined the effective utilization of Particle Swarm Optimization (PSO) to enhance the light absorption performance in thin CuIn1-xGaxSe2 (CIGS) solar cells with dual (top and bottom) gratings. The PSO tuned structure was demonstrated to be capable of achieving high and ultra broadband absorption spectra due to well-spaced and well-defined absorption peaks, which were SPPs and photonic modes induced by the metal and dielectric gratings. For only TM polarization and both polarizations, the fully optimized net absorptions exhibit 85.6% and 78.1%, which correspond to ~35.4% and ~23.5% improvement compared to optimized flat structures, respectively.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.777-790
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• 2001

광통신용 광섬유의 최저손실 파장영역인 1.55w에서 고출력으로 안정하게 동작하는 SLD를 설계하기 위하여 이론적인 해석을 수행하였다. 활성영역과 SCH층의 재료는 Int-xGaxAsyPl-y를 이용하였다. 활성영역의 측방향과 횡방향 모드해석으로부터 단일모드 고출력 동작을 위한 광전력분포와 광가둠계수를 구하였으며, 이들 계산으로부터 최대 광가둠계수를 얻기 위한 SCH층의 조성과 두께를 계산하였다. 낮은 반사도를 얻기 위하여 후면 에 윈도우 영역을 두었고 활성영역과 윈도우 영역의 계면이 측방향으로 각도를 가지게 하였으며 가우시안빔 근사와 모드해석으로부터 반사도를 계산하였다. $1.3\mum$ InGaAsP를 SCH층으로 하였을 때 최대의 광가둠계수를 얻기 위한 SCH층의 두께는$0.08\mum$정도이었다. 10-4정도의 반사도를 얻기 위해서는 활성층의 두께를 $0.2\mum$, SCH 층의 두께를 $0.08\mum$ 로 하였을 때 무반사코팅을 하지 않을 경우 윈도우 영역의 길이는 $100\mum$ 정도이고, 반사도 1% 정도의 무반사 코팅을 할 경우 $10\mum$ 정도가 된다. 측면 경사각이 $10~15^{\circ}$이면 반사도는 10-3정도가 된다. 이들 결과로부터 AR코팅을 하지 않고도 윈도우 영역의 길이와 측면 경사각을 적당히 조절한다면 안정적으로 동작하는 SLD의 제작이 가능하다는 것을 알 수 있다.

• 한국진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.94-102
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• 1994

x- 0.51인 GaxIn1-x-P 에피층을 저압 MOCVD 성장법으로 TEGa(triethylgallium) TmIn(trimethylindium)등의 MO(metalorganic) 원료와 PH3(phosphine)를 사용하여 GaAs(100) 기판위에 성장하였다. 성장조건에 의한 표면 morphology 결정결함 성분비 PL spectra 운반자 농도와 이동도 및 DLTS spectra와 같은 성장층의 특성을 관찰하였다, $650^{\circ}C$의 성장온도와 V/III비, 즉 TEGa와 TMIn 두 원료의 유량에 대한 PH3 의유량변화에 아무런 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. Ga0.51In0.49P에피층과 기판의 격자상수 차에 의한 격자 부정합 $\Delta$a /a0은 약 (3.7~8.9)x10-4 이었으며 실온과 5Kd서 에피층의 PL 피크 에너지는 각각 1.85eV와 1.9eV였다. 성장층의 운반자 농도와 이동도는 V/III 비에 따라 달라지 는데 그비가 120에서 220으로 증가함에 따라 농도는 1.8x1016cm-3에서 8.2x1016cm-3로 증가하였고 이동도 는 1010cm/V.sec에서 366cm/V.sec로 감소하였다.

• 한국진공학회지
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• 제4권S1호
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• pp.168-173
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• 1995

$GaxIn{1_x}As$ epitaxial layers were grown by a simplified hydrode vapor phase epitaxy(VPE) method bsed on the utilization of Ga/In alloy as the source metal. The effects of a wide range of experimental variables(i.e.,inlet mole fraction of HCI, deposition temperature, Ga/In alloy composition) on the ternary composition and growth rate were investigated. Layers of $Ga_{0.47}In_{0.53}As$ lattice matched to InP were successfully grown from alloys containing 5 to 8 at.% Ga. These layers were used to produce state-of-the art p-i-n photodetectors having the following characteristics: dark current, $I_d$(-5V) = 10-20 nA: responsivity, R=0.84-0.86 A/W; dark current, Id(-5V)=10-20 nA; responsivity, R=0.84-0.86 A/W; capacitance, C=0.88-0.92 pF; breakdown voltage, $V_b$ >40V. This study demonstrated for the first time that a simplified hydride VPE process with a Ga/In alloy source is capable of producing device quality epitaxial layers.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.675-675
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• 2013

CIGS thin films have received a great attention as a promising material for solar cells due to their high absorption coefficient, appropriate bandgap, long-term stability, and low cost production. CIGS thin films have been deposited by various methods such as co-evaporation, sputtering, spray pyrolysis and electro-deposition. In this study, Cu(In,Ga)Se2(CIGS) thin films were prepared using a single quaternary target by rf magnetron sputtering. The effect of sulfurization on the structural, compositional and electrical properties of the films was examined in order to develop the deposition process. An optimal sulfurization process will be selected for the preparation of CIGS thin films with good structural, optical and electrical properties by applying various sulfurization processes. In addition, the electrical properties of CIGS thin films were investigated by post-deposition annealing process. The carrier concentration of CIG(SSe) thin films after sulfurization was increased from $10^{14}cm^{-3}$ to $10^{16}cm^{-3}$ and the resistivity was increased from 10 ${\Omega}cm$ to $10^3$ ${\Omega}cm$. It is confirmed that CIG(SSe) thin films prepared at optimal deposition condition have similar atomic ratio to the target value after sulfurization.

• Journal of Magnetics
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• 제4권4호
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• pp.123-127
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• 1999

The Ga-stabilised $Sm_2Fe_{17-}$type alloy can hardly be disproportionated under ordinary HDDR condition. The HDDR characteristics of Ga-substituted $Sm_2Fe_{17-}$type alloy were examined, and, in particular, the effect of particle size on the disproportionation of the Ga-substituted alloy was investigated in detail. The reaction characteristics of the $Sm_2Fe_{17-}$type alloys with or without Ga-substitution with methane (CH4) gas are also examined. The Ga-stabilised $Sm_2Fe_{17-}$type alloy was able to be disproportionated significantly on heating up to 80$0^{\circ}C$ under hydrogen with normal pressure. The particle size influenced significantly on the disproportion-ation of the Ga-substitute alloy, and the materials with finer particle size (<40 ${\mu}{\textrm}{m}$) was fully disproportionated on heating up to around 80$0^{\circ}C$ under hydrogen gas with normal pressure. The Ga-substituted alloy has a very sluggish recombination kinetics with respect to the alloy without Ga-substitution. The $Sm_2Fe_{17}C_{x-}$type carbide was stabilised significantly by the Ga-substitution for Fe in the parent alloy. While the $Sm_2Fe_{17}C_x$ was disproportionated below 80$0^{\circ}C$ the Ga-stabilised $Sm_2Fe_{14}Ga_2C_x$ carbide remained intact even on heating up to 80$0^{\circ}C$.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.61.1-61.1
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• 2010

$CuIn_{1-x}-GaxSe_2$ based materials with direct bandgap and high absorption coefficient are promising materials for high efficiency hetero-junction solar cells. CIGS champion cell efficiency(19.9%, AM1.5G) is very close to polycrystalline silicon(20.3%, AM1.5G). A reduction in the price of CIGS module is required for competing with well matured silicon technology. Price reduction can be achieved by decreasing the manufacturing cost and by increasing module efficiency. Manufacturing cost is mostly dominated by capital cost. Device properties of CIGS are strongly dependent on doping, defect chemistry and structure which in turn are dependent on growth conditions. The complex chemistry of CIGS is not fully understood to optimize and scale processes. Control of the absorber grain size, structural quality, texture, composition profile in the growth direction is important to achieving reliable device performance. In the present work, CIS nanoparticles were prepared by a simple wet chemical synthesis method and their structural and optical properties were investigated. XRD patterns of as-grown nanopowders indicate CIS(Cubic), $CuSe_2$(orthorhombic) and excess selenium. Further, as-grown and annealed nanopowders were characterized by HRTEM and ICP-OES. Grain growth of the nanopowders was followed as a function of temperature using HT-XRD with overpressure of selenium. It was found that significant grain growth occurred between $300-400^{\circ}C$ accompanied by formation of ${\beta}-Cu_{2-x}Se$ at high temperature($500^{\circ}C$) consistent with Cu-Se phase diagram. The result suggests that grain growth follows VLS mechanism which would be very useful for low temperature, high quality and economic processing of CIGS based solar cells.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.458-458
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• 2013

We investigated a study on the thermal degradation of boron doped zinc-oxide (BZO) layer which used as a transparent conducting layer on the Cu (In1-xGax) Se2 (CIGS) based thin film solar cells. Devices were annealed under the temperature of $100^{\circ}C$ or 100 hours and then Hall measurement was carried out to characterize the parameters of mobility (${\mu}Hall$), resistivity (${\rho}$), conductivity (${\sigma}$) and sheet resistance (Rsh). The initial values of ${\mu}Hall$, ${\rho}$, ${\sigma}$ and Rsh were $29.3cm^2$/$V{\cdot}s$, $2.1{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$, $476.4{\Omega}^{-1}{\cdot}cm^{-1}$ and $19.1{\Omega}$/${\Box}$ respectively. After the annealing process, the values were $4.5cm^2$/$V{\cdot}s$, $12.8{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$, $77.9{\Omega}^{-1}{\cdot}cm^{-1}$ and $116.6{\Omega}$/${\Box}$ respectively. We observed that ${\mu}Hall$ and ${\sigma}$ were decreased, and ${\rho}$ and Rsh were increased. In this study, BZO layer plays an important role of conducting path for electrons generated by incident light onthe CIGS absorption layer. Therefore, the degradation of BZO layer characterized by the parameters of ${\mu}Hall$, ${\rho}$, ${\sigma}$ and Rsh, affect to the cell efficiency.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.113-113
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• 2000

직접천이형 wide band gap(3.4eV) 반도체중의 하나인 GaN를 청색 및 자외선 laser diode, 고출력 전자장비 등으로 응용하기 위해서는 낮은 접합저항을 갖는 Ohmic contact이 선행되어야 한다. 그러나 만족할만한 p-type GaN의 Ohmic contact은 아직 실현되고 있지 못하며, 이는 GaN와 접합 금속과의 구체적인 반응의 연구를 필요로 한다. 본 연구에서 앞서 Pt, Pt, Ni등의 late transition metal을 p-GaN에 접합시킨 결과 이들은 접합 당시 비교적 평탄하나 후열 처리과정에서 비교적 낮은 온도에서 기판과 열팽창계수의 차이로 인하여 평탄성을 잃어버리면서 barrier height가 증가한다는 사실을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 이러한 열적 불안정성을 극복하기 위하여 Ni과 Pd를 차례로 증착하고 가열하면서 interfacial reaction, film morphology, Fermi level의 움직임을 monchromatic XPS(x-ray photoelectron spectroscopy) 와 SAM(scanning Auger microscopy) 그리고 ex-situ AFM을 이용하여 밝히고자 하였다. 특히 후열처리에 의한 계면 반응에 수반되는 구성 금속원소 간의 합금현상과 금속 층의 평탄성이 밀접한 관계가 있다는 것을 확인하였다. 이러한 합금과정에서 나타나는 금속원소들의 중심 준위의 이동을 체계적으로 규명하기 위해서 Pd1-xNix와 Pd1-xGax 합금들의 표준시료를 arc melting method로 만들어 농도에 따른 금속원소들의 중심 준위의 이동을 측정하여, Pd/Ni/p-GaN 및 Ni/Pd/p-GaN 계에서 열처리 온도에 따른 interfacial reaction을 확인하였다. 그 결과 두 계가 상온에서 nitride 및 alloy를 형성하지 않고 고르게 증착되고, 열처리 온도를 40$0^{\circ}C$에서 $650^{\circ}C$까지 증가시킴에 따라 계면반응의 부산물인 metallic Ga은 증가하고 있으마 nitride는 여전히 형성되지 않는 것을 확인하였다. 증착당시 Ni이 계면에 있는 Pd/Ni/p-GaN의 경우에는 52$0^{\circ}C$까지의 열처리에 의하여 Ni과 Pd가 골고루 섞이고 그 평탄성도 유지되고 barier height의 변화도 없었다. 더 높은 $650^{\circ}C$ 가열에 의해서는 surface free energy가 작은 Ga의 활발한 편석 현상으로 인해 표면은 Ga이 풍부한 Pd-Ga의 합금층으로 덮이고, 동시에 작은 pinhole들이 발생하며 barrier height도 0.3eV 가량 증가하게 된다. 반면에 증착당시 Pd이 계면에 있는 Ni/Pd/p-GaN의 경우에는 40$0^{\circ}C$의 가열까지는 두 금속이 그들 계면에서부터 섞이나, 52$0^{\circ}C$의 가열에 의해 이미 barrier height가 0.2eV 가량 증가하기 시작하였다. 더 높은 $650^{\circ}C$가열에 의해서는 커다란 pinhole, 0.5eV 가량의 barrier height 증가, Pd clustering이 동시에 관찰되었다. 따라서 Ni과 Pd의 일함수는 물론 thermal expansion coefficient가 거의 같으며 surface free energy도 거의 일치한다는 점을 감안하면, 이렇게 뚜렷한 열적 안정성의 차이는 GaN와 contact metal과의 반응시작 온도(disruption onset temperature)의 차이에 기인함을 알 수 있었다. 즉 계면에서의 반응에 의해 편석되는 Ga에 의해 박막의 strain이 이완되면, pinhole 등의 박막결함이 줄어 들고, 이는 계면의 N의 out-diffusion을 방지하여 p-type GaN의 barrier height 증가를 막게 된다.