• 제목/요약/키워드: Laser transmission

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$Cu_2ZnSnS_4$ Thin Film Absorber Synthesized by Chemical Bath Deposition for Solar Cell Applications

  • Arepalli, Vinaya Kumar;Kumar, Challa Kiran;Park, Nam-Kyu;Nang, Lam Van;Kim, Eui-Tae
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.35.1-35.1
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    • 2011
  • New photovoltaic (PV) materials and manufacturing approaches are needed for meeting the demand for lower-cost solar cells. The prototypal thin-film photovoltaic absorbers (CdTe and $Cu(In,Ga)Se_2$) can achieve solar conversion efficiencies of up to 20% and are now commercially available, but the presence of toxic (Cd,Se) and expensive elemental components (In, Te) is a real issue as the demand for photovoltaics rapidly increases. To overcome these limitations, there has been substantial interest in developing viable alternative materials, such as $Cu_2ZnSnS_4$ (CZTS) is an emerging solar absorber that is structurally similar to CIGS, but contains only earth abundant, non-toxic elements and has a near optimal direct band gap energy of 1.4~1.6 ev and a large absorption coefficient of ${\sim}10^4\;cm^{-1}$. The CZTS absorber layers are grown and investigated by various fabrication methods, such as thermal evaporation, e-beam evaporation with a post sulfurization, sputtering, non-vacuum sol-gel, pulsed laser, spray-pyrolysis method and electrodeposition technique. In the present work, we report an alternative method for large area deposition of CZTS thin films that is potentially high throughput and inexpensive when used to produce monolithically integrated solar panel modules. Specifically, we have developed an aqueous chemical approach based on chemical bath deposition (CBD) with a subsequent sulfurization heat treatment. Samples produced by our method were analyzed by scanning electron microscopy, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, absorbance and photoluminescence. The results show that this inexpensive and relatively benign process produces thin films of CZTS exhibiting uniform composition, kesterite crystal structure, and good optical properties. A preliminary solar cell device was fabricated to demonstrate rectifying and photovoltaic behavior.

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비정질 금속 기판상에 증착된 YBCO 박막의 결정성에 대한 CEO$_2$ 완충막의 효과 (Effect of CeO$_2$ buffer layer on the crystallization of YBCO thin film on Hastelloy substrate)

  • 김성민;이상렬
    • 한국초전도학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도학회 1999년도 High Temperature Superconductivity Vol.IX
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    • pp.392-396
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    • 1999
  • Superconducting YBa$_2Cu_3O_{7-{\delta}}$(YBCO) thin films were grown on Hastelloy(Ni-Cr-Mo alloys) with CeO$_2$ buffer layer in-situ by pulsed laser deposition in a multi-target processing chamber. To apply superconducting property on power transmission line, we have deposited YBCO thin film on flexible metallic substrate. However, it is difficult to grow the YBCO films on flexible metallic substrates due to both interdiffusion problem between metallic substrate and superconducting overlayers and non-crystallization of YBCO on amorphous substrate. It is necessary to use a buffer layer to overcome the difficulties. We have chosen CeO$_2$ as a buffer layer which has cubic structure of 5.41 ${\AA}$ lattice parameter and only 0.2% of lattice mismatch with 3.82 ${\AA}$ of a-axis lattice parameter of YBCO on [110] direction of CeO$_2$ In order to enhance the crystallization of YBCO films on metallic substrates, we deposited CeO$_2$ buffer layers with varying temperature and 02 pressure. By XRD, it is observed that dominated film orientation is strongly depending on the deposition temperature of CeO$_2$ layer. The dominated orientation of CeO$_2$ buffer layer is changed from (200) to(111) by increasing the deposition temperature and this transition affects the crystallization of YBCO superconducting film on CeO$_2$ buffered Hastelloy.

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Micro-pulling down법으로 성장시킨 Zn와 Yb를 첨가한 $LiNbO_3$ 단결정의 광학적 특성 (Crystal growth and optical properties of Zn and Yb co-doped $LiNbO_3$ rod-shape single crystal by micro-pulling down method)

  • 허지윤;이호준;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.11-14
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    • 2009
  • Micro-pulling down(${\mu}-PD$)법을 이용하여 직경 2mm, 길이 $15{\sim}25\;mm$의 Zn와 Yb가 첨가된 near-stoichiometric 조성의 $LiNbO_3$ 단결정을 성장하였다. 일정 직경의 매끄럽고 결함이 없는 양질의 단결정임을 확인하였고, 결정 내 첨가된 Zn와 Yb의 조성이 고루 분포되었음을 알 수 있었다. Raman spectra를 통해 나타난 모든 peak은 $LiNbO_3$ power의 peak과 일치함을 알 수 있었고, 이를 통해 Hexagonal 구조의 $LiNbO_3$가 성장되었음을 확인할 수 있었다. Zn의 첨가량 증가에 따른 IR 영역의 투과도 비교를 통해 광손상을 억제에 효과가 있는 Zn 첨가의 역치량이 1 mol%임을 알 수 있었다.

Irradiation of Intense Characteristic X-rays from Weakly Ionized Linear Plasma

  • Sato, Eiichi;Hayasi, Yasuomi;Tanaka, Etsuro;Mori, Hidezo;Kawai, Toshiaki;Takayama, Kazuyoshi;Ido, Hideaki
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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    • pp.396-399
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    • 2002
  • Intense quasi-monochromatic x-ray irradiation from the linear plasma target is described. The plasma x-ray generator employs a high-voltage power supply, a low-impedance coaxial transmission line, a high-voltage condenser with a capacity of about 200 nF, a turbo-molecular pump, a thyristor pulse generator as a trigger device, and a flash x-ray tube. The high-voltage main condenser is charged up to 55 kV by the power supply, and the electric charges in the condenser are discharged to the tube after triggering the cathode electrode. The x-ray tube is of a demountable triode that is connected to the turbo molecular pump with a pressure of approximately 1 mPa. As electron flows from the cathode electrode are roughly converged to the molybdenum target by the electric field in the tube, the weakly ionized plasma, which consists of metal ions and electrons, forms by the target evaporating. In the present work, the peak tube voltage was almost equal to the initial charging voltage of the main condenser, and the peak current was about 20 kA with a charging voltage of 55 kV. When the charging voltage was increased, the linear plasma x-ray source grew, and the characteristic x-ray intensities of K-series lines increased. The quite sharp lines such as hard x-ray lasers were clearly observed. The quasi-monochromatic radiography was performed by a new film-less computed radiography system.

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Recombinant Human Epidermal Growth Factor (rhEGF)-loaded Solid Lipid Nanoparticles: Fabrication and Their Skin Accumulation Properties for Topical rhEGF Delivery

  • Hwang, Hee-Jin;Han, Sunhui;Jeon, Sangok;Seo, Joeun;Oh, Dongho;Cho, Seong-Wan;Choi, Young Wook;Lee, Sangkil
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권8호
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    • pp.2290-2294
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    • 2014
  • For the present study, rhEGF was encapsulated into solid lipid nanoparticles (SLNs). The SLNs were prepared by the $W_1/O/W_2$ double emulsification method combined with the high pressure homogenization method and the physical properties such as particle size, zeta-potential and encapsulation efficiency were measured. The overall particle morphology of SLNs was investigated using a transmission electron microscopy (TEM). The percutaneous skin permeation and accumulation property of rhEGF was evaluated using Franz diffusion cell system along with confocal laser scanning microscopy (CLSM). The mean particle size of rhEGF-loaded SLNs was $104.00{\pm}3.99nm$ and the zeta-potential value was in the range of -$36.99{\pm}0.54mV$, providing a good colloidal stability. The TEM image revealed a spherical shape of SLNs about 100 nm and the encapsulation efficiency was $18.47{\pm}0.22%$. The skin accumulation of rhEGF was enhanced by SLNs. CLSM image analysis provided that the rhEGF rat skin accumulation is facilitated by an entry of SLNs through the pores of skin.

브래그 격자 광도파로형 바이오 센서 (Polymeric Waveguide Bio Sensors with Bragg Gratings)

  • 이재현;김경조;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.54-59
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    • 2006
  • 본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

MBE로 성장시킨 3원계 ZnSSe/GaAs 에피층의 미세구조 특성 (Microstructure Characterization of Ternary ZnSSe/GaAs Epilayer Grown by MBE)

  • 이확주;류현;박해성;김태일
    • Applied Microscopy
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    • 제25권3호
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    • pp.75-81
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    • 1995
  • 이상과 같은 실험에서 다음과 같은 사실을 요약할 수 있다. 1) ZnSSe/GaAs 에피층에는 많은 양의 적층결함과 전위 등의 결정결함이 존재하고 이들은 표면부 보다는 계면부에 더 많이 존재한다. 그러나 에피층은 기판과 pseudomorphic 성장을 이루고 있다. 2) ZnSSe/GaAs 계면에는 5nm 크기의 높이차가 나는 굴곡이 존재하며 ZnSe 버퍼 층에 관계없이 적층결함이 존재하고, 에피층 결정이 약간 기울어져서 므와레 줄무늬 패턴도 존재한다. 3) ZnSSe/GaAs 계면에는 성장 중에 S의 침투로 인한 <111>방향으로 피트가 형성되었음이 관찰되었고 이는 결함 생성 소스로 작용한다 4) 15nm 높이차가 나는 계면이 발견되었으나 기판과 정합을 이루고 있고 주변에는 적층결함도 존재하지 않는다. 그러나 미세한 므와레 줄무의형태가 존재하였다.

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PLD 법으로 증착된 IZO 박막의 Indium 양에 따른 배향성 변화 연구

  • 장보라;이주영;이종훈;이다정;김홍승;공보현;조형균;배기열;이원재
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.59-59
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    • 2010
  • ZnO는 II-VI 족 화합물 반도체로써 상온에서 큰 엑시톤 결합에너지 (~60 meV) 를 가지며 밴드갭이 3.37 eV인 직접 천이형 반도체로 잘 알려진 물질이다. 이러한 ZnO의 물리적 특성은 광학소자로 상용화된 GaN와 유사하기 때문에 LED나 LD등의 광 소자 재료로 주목 받고 있다. 또한 ZnO는 3족 원소 (In, Ga, Al)를 도핑 함으로써 전기적 특성 제어가 가능한 장점을 가지고 있다. 본 연구는 펄스레이저 증착법 (Pulsed Laser Deposition)을 이용하여 Si (111) 기판 위에 ZnO:In 박막을 성장 시켰으며, 도핑된 indium 양에 따른 ZnO 박막의 배향성 변화를 관찰 하였다. X-선 회절 분석법 (X-ray diffraction), 탐침형 원자현미경 (Atomic Force Microscope) 그리고 투과전자 현미경 (Transmission Electron Microscope)을 측정하였다. XRD 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 (002) 방향으로 c-축 우선성장 하였다. 그러나 ZnO 박막내의 Indium 양이 증가 할수록 (002) 방향에서 (101), (102), (103) 등의 (101) 방향으로 성장이 변화 하였으며 5 at.% 이상에서는 (100) 방향의 성장이 관찰 되었다. TEM 측정 결과 un-doped ZnO 박막은 columnar 구조로 성장 되었으나, Indium 양이 증가할수록 column의 size가 감소하며, 5 at.% 이상에서 columnar 구조 성장이 거의 관찰되지 않는다. AFM 결과에서는 Indium 양이 증가 할수록 박막의 표면거칠기와 결정립 크기가 감소하였다.

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Influence of Oxygen Partial Pressure on ZnO Thin Films for Thin Film Transistors

  • Kim, Jae-Won;Kim, Ji-Hong;Roh, Ji-Hyoung;Lee, Kyung-Joo;Moon, Sung-Joon;Do, Kang-Min;Park, Jae-Ho;Jo, Seul-Ki;Shin, Ju-Hong;Yer, In-Hyung;Koo, Sang-Mo;Moon, Byung-Moo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.106-106
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    • 2011
  • Recently, zinc oxide (ZnO) thin films have attracted great attention as a promising candidate for various electronic applications such as transparent electrodes, thin film transistors, and optoelectronic devices. ZnO thin films have a wide band gap energy of 3.37 eV and transparency in visible region. Moreover, ZnO thin films can be deposited in a poly-crystalline form even at room temperature, extending the choice of substrates including even plastics. Therefore, it is possible to realize thin film transistors by using ZnO thin films as the active channel layer. In this work, we investigated influence of oxygen partial pressure on ZnO thin films and fabricated ZnO-based thin film transistors. ZnO thin films were deposited on glass substrates by using a pulsed laser deposition technique in various oxygen partial pressures from 20 to 100 mTorr at room temperature. X-ray diffraction (XRD), transmission line method (TLM), and UV-Vis spectroscopy were employed to study the structural, electrical, and optical properties of the ZnO thin films. As a result, 80 mTorr was optimal condition for active layer of thin film transistors, since the active layer of thin film transistors needs high resistivity to achieve low off-current and high on-off ratio. The fabricated ZnO-based thin film transistors operated in the enhancement mode with high field effect mobility and low threshold voltage.

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마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 패턴을 이용한 유기광원(OLED)의 광 추출 효율 향상 (Outcoupling Enhancement of OLED using Microlens Array and Diffractive Grating)

  • 장지향;김경조;김진헌;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.441-446
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    • 2007
  • OLED 소자는 유리기판과 공기 층의 경계면에서 발생하는 전반사와 ITO-유기층으로 형성되는 광도파로를 따라 진행하는 도파모드 결합으로 인해 내부에서 생성된 빛의 80% 이상이 외부로 추출되지 못하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 층을 이용하여 소자 내부에서 손실되는 빛을 외부로 추출시킴으로써 OLED의 발광효율을 향상시킨다. 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 유리기판-공기 전반사로 인해 내부에 갇히는 빛을 외부로 출력시키고, ITO 와 유기물 사이에 회절격자 레지스트 층을 삽입하여 ITO-유기층 광도파로에 갇힌 빛들을 수직방향으로 추출될 수 있도록 하였다. 제작된 OLED 소자에 전류밀도 $20mA/cm^2$를 인가한 경우, 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 OLED에서 22%의 효율 개선을 얻었고, 회절격자 레지스트 층을 가지는 OLED 의 경우 41%의 효율개선을 얻을 수 있었다.