• 제목/요약/키워드: Gap Coupling

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Benzothiadiazole-benzodithiophene을 기반으로 한 D/A구조의 공액 고분자 합성 및 광전변환 효율 특성 개선 연구 (Synthesis and Characterization of Power Conversion Efficiency of D/A Structure Conjugated Polymer Based on Benzothiadiazole-Benzodithiophene)

  • 성기호;윤대희;우제완
    • 공업화학
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    • 제24권5호
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    • pp.537-543
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유기박막태양전지로 적용 가능한 push-pull 구조의 고분자를 합성하여 그 특성을 확인하였다. 전자주개 물질로는 benzodithiophene 유도체를 도입하였고, 전자받개물질은 benzothiadiazole 유도체를 사용하여 Stille coupling 반응으로 poly{4,8-didodecyloxybenzo[1,2-b;3,4-b]dithiophene-alt-5,6-bis(octyloxy)-4,7-di(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]-thiadiazole} (PDBDT-TBTD)를 합성하였다. 각 합성 단계별 단량체의 확인은 $^1H-NMR$과 GC-MS를 통해 이루어졌으며, 합성된 conjugated polymer는 GPC, TGA, UV-Vis, cyclic voltammetry를 이용하여 물리적, 광학적 및 전기화학적 특성을 확인하였다. PDBDT-TBTD의 수평균 분자량은 6200이였으며, 초기 분해온도(5% weight loss temperature, $T_d$)값은 $323^{\circ}C$로 측정 되었다. 박막형태에서의 최대 흡수파장은 599 nm이며, 광학적 밴드갭(${E_g}^{opt}$)은 1.70 eV으로 확인되었다. 유기박막태양전지 소자는 ITO/PEDOT : PSS/PDBDT-TBTD : $PC_{71}BM/BaF_2/Ba/Al$ 구조로 제작하였으며, PDBDT-TBTD와 $PC_{71}BM$를 1 : 2 (w/w)의 비율로 블렌딩하여 광활성층으로 사용하였다. 제작된 소자는 solar simulator으로 광전변환효율을 확인하였고, 최대 광전변환효율은 2.1%이었다.

나노 임프린트 기술을 이용한 폴리머 링 광공진기 (Polymer Optical Microring Resonator Using Nanoimprint Technique)

  • 김도환;임정규;이상신;안세원;이기동
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.384-391
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    • 2005
  • 본 논문에서는 나노 임프린트 기술을 이용한 폴리머 링 광공진기를 제안하고 구현하였다. 공진기 역할을 하는 링 도파로에서의 전파손실과 링 및 버스 도파로 간의 광파워 결합계수를 빔전파방법을 도입하여 계산하였으며, 또한 전달 매트릭스 방법을 도입하여 이들이 소자에 미치는 영향을 분석하고 소자를 설계하였다. 특히, smoothing buffor layer를 갖는 임프린트용 스탬프를 도입하여 다음과 같은 성과를 얻을 수 있었다. 먼저 식각공정으로 얻어진 스탬프 상의 도파로 패턴의 측면 거칠기를 링 도파로의 산란손실을 개선함으로써 Q값을 획기적으로 향상시켰다. 또한, 결합영역에서 버스와 링 도파로 간의 간격을 기존 lithography 공정에서는 불가능하였던 $0.2{\mu}m$정도까지 효과적으로 줄이고 제어함으로써 링과 도파로 간의 광파워 결합을 정밀하게 조절할 수 있게 되었다. 제작된 소자의 성능을 살펴보면, 링 반경이 $200{\mu}m$인 경우에 대해 1550 nm 파장 대역에서 Q값은 ~103800이고, 소멸비는 ~11 dB, free spectral range는 1.16 nm였다.

MZR을 이용한 2.4 GHz WiFi 대역 소형 단말기 안테나 설계 (Design of Miniaturization Terminal Antenna for 2.4 GHz WiFi Band with MZR)

  • 이영훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.14-21
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    • 2019
  • 본 논문에서는 MZR을 사용하여 2.4GHz WiFi대역에서 동작하는 온 보드(on-board) 초소형 안테나를 구현하였다. 설계한 안테나는 소형 단말기 PCB의 크기가 $78{\times}38{\times}0.8mm^3$이며, 시스템의 크기는 $63{\times}38{\times}0.8mm^3$이고, 방사부의 크기는 $15{\times}38{\times}0.8mm^3$인 제한조건에서 동작하는 초소형 안테나를 구현하였다. 급전구조는 시스템 보드의 좌측 상단에 급전 점을 설정하고, 안정적인 급전을 위해 CPW구조를 사용하였고, 급전부와 안테나의 결합은 자계결합구조를 사용하였다. MZR의 공진주파수는 직렬 커패시터와 셀의 인덕턴스에 의해서 결정됨으로 셀 사이의 갭, 셀의 길이, 인터디지털(interdigital) 커패시터의 길이, 방사부와 접지면의 간격에 대하여 분석하였으며, 그 결과를 사용하여 안테나를 설계 제작하였다. 제작한 안테나는 급전구조를 포함한 안테나의 전체크기는 $20.8{\times}9.0{\times}0.8mm^3$이며, 전기적인 길이는 $0.1664{\lambda}_0{\times}0.072{\lambda}_0{\times}0.0064{\lambda}_0$이다. 측정결과 10 dB 대역폭, 이득과 방향성은 각각 440 MHz(18.3%), 0.4405 dB, 2.722 dB이다. 방사패턴은 전 방향 특성을 가지고 있음을 확인하였으며, 초소형 단말기 안테나에 적용할 수 있음을 확인하였다.

유체 부가질량 및 감쇠 결정시 점성 및 편심 영향에 대한 유한요소해석 (Finite Element Analysis for Evaluation of Viscous and Eccentricity Effects on Fluid Added Mass and Damping)

  • 구경회;이재한
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • 일반적으로 유체-구조물 상호작용을 고려한 유체속 구조물들의 지진 및 진동해석에는 주어진 시스템에 대한 유체부가질량을 추정하여 구조물관 연계하는 단순해석 방법을 주로 사용한다. 실제로 유체속 구조물의 응답특성은 유체부가질량 뿐만 아니라 유체점성으로 인한 감쇠영향을 받으며 이들은 모두 연계항을 갖는 복잡한 행렬 형태로 나타난다. 본 연구에서는 비점성 및 점성 유체에 대한 Navier-Stokes 지배방정식의 선형화를 통한 유한요소 정식화를 유도하였다. 이를 이용하여 유한요소 해석 프로그램을 작성하고 6각형 단면특성을 갖는 액체금속로 노심에 대하여 덕트집합체 사이의 유체간격과 레이놀즈수 변화에 따른 유체부가질량과 유체감쇠에 대한 유한 요소 해석을 수행한 결과, 유체간격이 줄어들수록 유체부가질량은 유체점성의 영향을 크게 받고 유체감쇠는 점성으로 인하여 레이놀즈수의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 또한 편심을 갖는 동축원통에 대한 유한요소 해석결과, 편심이 증가할수록 유체부가질량은 크게 증가하지만 유체감쇠는 편심이 작은 경우 거의 변화가 없으며 어느 일정 수준이상으로 편심이 커질 경우에는 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

Synthesis and Electro-optical Properties of π-Conjugated Polymer Based on 10-Hexylphenothiazine and Aromatic 1,2,4-Triazole

  • Choi, Ji-Young;Kim, Dong-Han;Lee, Bong;Kim, Joo-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권9호
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    • pp.1933-1938
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    • 2009
  • New $\pi$-conjugated polymer with vinylene linkage, poly((10-hexyl-3,7-phenothiazine)-alt-(4-(4-butyl-phenyl)- 3,5-diphenyl-4H-[1,2,4]triazole)-3,5-vinylene) (PTV-TAZ) was synthesized by the Heck coupling reaction. The photoluminescence (PL) maximum wavelength and the band gap energy of PTV-TAZ film were 555 nm and 2.41 eV, respectively. The HOMO energy level of PTV-TAZ was -4.99 eV, which was slightly lower than that of PTV (-4.89 eV). Electron deficient aromatic 1,2,4-triazole (TAZ) in the polymer backbone does not affect the HOMO energy level significantly. The maximum efficiency and brightness of double layer structured electroluminescent (EL) device (ITO/PEDOT (30 nm)/PTV-TAZ (60 nm)/Al) were 0.247 cd/A and 553 cd/$m^2$, respectively, which were significantly higher than those of the device based PTV (1.65 ${\times}\;10^{-4}$ cd/A and 4.3 cd/$m^2$). This is due to that TAZ unit improves electron transporting ability in the emissive layer. The turn-on voltage (defined as the voltage required to give a luminescence of 1 cd/$m^2$) of brightness of the device based on PTV-TAZ was 12.0 V, which was similar to that the based on PTV (11.5 V). This is due to that the ionization potential of PTV-TAZ is very similar to that of PTV.

Improvement of Efficiency in $\pi$-Conjugated Polymer Based on Phenothiazine by Introduction of Oxadiazole Pendant as a Side Chain

  • Choi, Ji-Young;Lee, Bong;Kim, Joo-Hyun;Lee, Kye-Hwan
    • Macromolecular Research
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    • 제17권5호
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    • pp.319-324
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    • 2009
  • A new $\pi$-conjugated polymer, poly[(2-methoxy-(5-(2-(4-oxyphenyl)-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole)-hexyloxy))-1,4-pheny1ene-1,2-etheny1ene-alt-(10-hexyl-3,7-phenothiazine )-1,2-ethenylene] (PTOXDPPV), was synthesized by the Heck coupling reaction. The electron transporting unit, conjugated 1,3,4-oxadiazo1e (OXD), is attached on the main chain via linear 1,6-hexamethylenedioxy chain. The band gap and photoluminescence (PL) maximum of PTOXDPPV are 2.35 eV and 565 nm, respectively. These values are very close to those of po1y[(2,5-didecyloxy-1,4-phenylene-1,2-etheny1ene )-alt-(l0-hexyl-3,7-phenothiazine)-1,2-ethenylene] (PTPPV), which does not have OXD pendant. The estimated HOMO energy level of PTOXDPPV was -4.98 eV, which is very close to that of PTPPV (-4.91 eV). The maximum wavelength of EL device based on PTOXDPPV and PTPPV appeared at 587 and 577 nm, respectively. In the PL and EL spectrum, the emission from OXD pendant was not observed. This indicates that the energy transfer from OXD pendants to main chain is occurred completely. The EL device based on PTOXD-PPV (ITO/PEDOT/PTOXDPPV/AI) has an efficiency of 0.033 cd/A, which is significantly higher than the device based on PTPPV (ITO/PEDOT/PTPPV/AI) ($4.28{\times}10^{-3}\;cd/A$). From the results, we confirm that the OXD pendants in PTOXDPPV facilitate hole-electron recombination processes in the emissive layer effectively.

NKN-(1-x)BNT-xBT 세라믹스의 압전 및 유전특성 (Piezoelectric and Dielectric Properties of NKN-(1-x)BNT-xBT Ceramics)

  • 이승환;남성필;이성갑;이영희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.771-775
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    • 2010
  • In this study, piezoelectric and dielectric properties of the $(Na_{0.5}K_{0.5})NbO_3-(1-x)(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3-xBaTiO_3$ [NKN-(1-x)BNT-xBT] ceramics were investigated. The lead-free NKN-(1-x)BNT-xBT ceramics were fabricated by a conventional mixed oxide method. The results indicate that the addition of $BaTiO_3$ significantly influences the sintering, microstructure, phase transition and electrical properties of NKN-BNT ceramics. A gradual change in the piezoelectric and dielectric properties was observed with the increase of BT contents. The dielectric constant, piezoelectric constant ($d_{33}$) and electromechanical coupling factor ($k_p$) increased at the morphotropic phase boundary (MPB). The $d_{33}$=184 pC/N, $k_p$=0.38, dielectric constant=1455 with dielectric loss value of less than 1% were obtained for the NKN-0.95BNT-0.05BT ceramics sintered at $1150^{\circ}C$ for 2h. These results demonstrate that the NKN-(1-x)BNT-xBT ceramics is an attractive candidate for lead-free piezoelectric materials.

비납계 0.98 (Na0.44K0.52)Nb0.84O3-0.02Li0.04 (Sb0.06Ta0.1)O3-0.5 mol%CuO 세라믹스의 전기적, 구조적 특성 (Electrical and Structural Properties of Lead Free 0.98 (Na0.44K0.52)Nb0.84O3-0.02Li0.04 (Sb0.06Ta0.1)O3-0.5 mol%CuO Ceramics)

  • 이승환;남성필;이성갑;이영희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.116-120
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    • 2011
  • The 0.98 ($Na_{0.44}K_{0.52})Nb_{0.84}O_3-0.02Li_{0.04}$ ($Sb_{0.06}Ta_{0.1})O_3-0.5$ mol%CuO ceramics have been fabircated by ordinary sintering technique and the effect of various calcination method on the electrical propertis and microstructure have been studied. It was observed that the various calcination method influenced the elelctrical properties and structural properties of the 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics with the optimum piezoelectric constant ($d_{33}$) and electromechanical coupling factor ($k_p$) at room temperature of about $155{\rho}C/N$ and 0.349, respectively, from 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics sample. The curie temperature ($T_c$) of this ceramic was found at $440^{\circ}C$. The 0.98NKN-0.02LST-0.5 mol%CuO ceramics are a promising lead-free piezoelectric ceramics.

청색 Diode 개발을 위한 ZnSe 박막성장과 특성에 관한 연구 (Growth and Characterization of ZnSe Thin Film for Blue Diode)

  • 박창선;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.533-538
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    • 2001
  • The ZnSe sample grown by chemical bath deposition (CBD) method were annealed in Ar gas at 450$^{\circ}C$ Using extrapolation method of X-ray diffraction pattern, it was found to have zinc blend structure whose lattice parameter a$\_$o/ was 5.6687 ${\AA}$. From Hall effect, the mobility was likely to be decreased by impurity scattering at temperature range from 10 K to 150 K and by lattice scattering at temperature range from 150 K to 29 3K. The band gap given by the transmission edge changed from 2.7005 eV at 293 K to 2.8739 eV at 10 K. Comparing photocurrent peak position with transmission edge, we could find that photocurrent peaks due to excition electrons from valence band, $\Gamma$$\_$8/ and $\Gamma$$\_$7/ to conduction band $\Gamma$$\_$6/ were observed at photocurrent spectrum. From the photocurrent spectra by illumination of polarized light on the ZnSe thin film, we have found that values of spin orbit coupling splitting Δso is 0.0981 eV. From the PL spectra at 10 K, the peaks corresponding to free bound excitons and D-A pair and a broad emission band due to SA is identified. The binding energy of the free excitons are determined to be 0.0612 eV and the dissipation energy of the donor -bound exciton and acceptor-bound exciton to be 0.0172 eV, 0.0310 eV, respectively.

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실시간 맥박 및 혈압 측정을 위한 폴리머 기판 압력센서 개발 (Development of Pressure Sensor on Polymer Substrate for Real-time Pulse and Blood Pressure Measurements)

  • 김진태;김성일;정연호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권9호
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    • pp.669-676
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    • 2013
  • In this study, we introduce a polymer(polyimide) based pressure sensor to measure real-time heart beat and blood pressure. The sensor have been designed with consideration of skin compatibility of material, cost effectiveness, manufacturability and wireless detection. The designed sensor was composed of inductor coils and an air-gap capacitor which generate self-resonant frequency when electrical source is applied on the system. The sensor was obtained with metalization, etching, photolithography, polymer adhesive bonding and laser cutting. The fabricated sensor was shaped in circular type with 10mm diameter and 0.45 mm thickness to fit radial artery. Resonant frequencies of the fabricated sensors were in the range of 91~96 MHz on 760 mmHg pressurized environment. Also the sensor has good linearity without any pressure-frequency hysteresis. Sensitivity of the sensor was 145.5 kHz/mmHg and accuracy was less than 2 mmHg. Real-time heart beat measurement was executed with a developed hand-held measurement system. Possibility of real-time blood pressure measurement was showed with simulated artery system. After installation of the sensor on skin above radial artery, simple real blood pressure measurement was performed with 64 mmHg blood pressure variation.