• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.16 no.7
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• pp.647-655
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• 2003

Commonly used SAW duplexers have a difficulty on manufacture so that a transmission line is printed on the package or an LTCC multi-layer is needed because a quarter-wave transmission line which is a kind of an isolation network is applied to the SAW duplexers. In this study, new structures of one chip type SAW duplexers are proposed. In the proposed structure, Tx and Rx SAW ladder filters and isolation networks are located on a single 36LiTaO$_3$ piezoelectric substrate. The manufacture process is very simple than commonly used product. It is possible to improve tile performance by means of optimizing the micro-strip line lumped elements. It is easy to integrate and modulate with other surrounding components. The optimal design techniques can be applied to other kind of multi-port devices.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.16 no.2
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• pp.89-94
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• 1997

A new type SO$_2$ gas sensor with a particular inorganic thin film on SAW devices was developed. The sensor consisted of twin SAW oscillators of the center frequency of 54 MHz fabricated on the LiTaO$_3$ piezoelectric single crystal. One delay line of the sensor was coated with a CdS thin film that selectively adsorbed and desorbed SO$_2$, while the other was uncoated for use as a stable reference. Deposition of the CdS thin film was carried out by the spray pyrolysis method using an ultrasonic nozzle. The sensor could measure the concentration in air less than 0.25 parts per million of SO$_2$. Stability of the sensor turned out to be as good as less than 20ppm, recovery time after each measurement was as short as 5 minutes. Repeatability of the measurement was confirmed through so many reiterated experiments. Hence, the SAW sensor developed through this work showed promising performance as a microsensing tool of SO$_2$. Further work required to improve the performance of the sensor includes enhancement of the reactivity of the CdS thin film with SO$_2$ through appropriate dopant addition, an increase of the center frequency of the SAW device.

• Journal of Magnetics
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• v.9 no.1
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• pp.17-22
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• 2004

We studied the magnetotransport properties of tunnel junctions with AlO and AlN barriers fabricated using microwave-excited plasma. The plasma nitridation process provided wider controllability than the plasma oxidization for the formation of MTJs with ultra-thin insulating layer, because of the slow nitriding rate of metal Al layers, comparing with the oxidizing rate of them. High tunnel magnetoresistance (TMR) ratios of 49 and 44% with respective resistance-area product $(R{\times}A) of 3 {\times} 10^4 and 6 {\times} 10^3 {\Omega}{\mu}m^2$ were obtained in the Co-Fe/Al-N/Co-Fe MTJs. We conclude that AlN is a hopeful barrier material to realize MTJs with high TMR ratio and low $R{\times}A$ for high performance MRAM cells. In addition, in order to clarify the annealing temperature dependence of TMR, the local transport properties were measured for Ta $50{\AA} /Cu 200 {\AA}/Ta 50 {\AA}/Ni_{76}Fe_{24} 20 {\AA}/Cu 50 {\AA}/Mn_{75}Ir_{25} 100 {\AA}/Co_{71}Fe_{29} 40 {\AA}/Al-O$ junction with $d_{Al}= 8 {\AA} and P_{O2}{\times}t_{0X}/ = 8.4 {\times} 10^4$ at various temperatures. The current histogram statistically calculated from the electrical current image was well in accord with the fitting result considering the Gaussian distribution and Fowler-Nordheim equation. After annealing at $340^{\circ}C$, where the TMR ratio of the corresponding MTJ had the maximum value of 44%, the average barrier height increased to 1.12 eV and its standard deviation decreased to 0.1 eV. The increase of TMR ratio after annealing could be well explained by the enhancement of the average barrier height and the reduction of its fluctuation.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.44 no.2
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• pp.166-171
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• 2006

In this study, in using a piezoelectric material of $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3-PbTiO_3$ (PMN-PT), which has a high electromechanical coupling coefficient, we have tried to study about this material can be practically available as a new biosensor to detect protein by using surface acoustic wave (SAW). As the results, the filtering of the center frequency of the PMN-PT substrate is a superior result to that of the $LiTaO_3$ (LT) substrate, but the result was not completely satisfactory. Also this study attempts to develop a sensing method to detect mismatched DNA in order to diagnose cancer. We could directly immobilize the MutS to the NTA using the EDC solution. But, we immobilized MutS using nickel and it is judged that is more effective method to detect mismatched DNA.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.306-306
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• 2010

21 세기는 언제, 어디에서, 누구나가 정보를 자유롭게 염가에 이용할 수 있는 유비쿼터스 정보사회가 될 것으로 예상하고 있다. 이러한 유비쿼터스 사회가 실현되기 위해서는 필연적으로 대두되고 있는 과제가 에너지 공급원의 문제이다. 휴대용 전자제품이나 소형 에너지 공급원으로 지금까지 주로 전지가 사용되어 왔지만 이것들은 교환 및 충전이 불가피하다. 이러한 불편함을 개선하기위해 교환과 충전이 불필요하거나 아주 장시간동안 공급해주는 형태의 에너지 공급원의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 에너지 공급원으로 최근에 많은 연구가 되고 있는 것이 주위의 환경으로부터 버려지는 에너지를 수확(harvesting)하여 전력으로 변환하는 에너지 하베스팅 (energy harvesting)기술이 연구 개발되고 있다. 에너지 하베스팅 응용을 위해서 사용되어지는 압전 세라믹스는 전압출력계수 ($g_{33}$)가 커야하는데 이것은 압전상수 ($d_{33}$)와 유전상수 (${\varepsilon}_{\tau}$)의 값에 영향을 받는 것으로 알려져있다. 그 중에서 우수한 전기적 특성 때문에 PZT를 기반으로 하는 압전 세라믹스가 사용되어져왔다. 그러나 Pb의 높은 유독성과 Pb를 포함하는 제품들의 처분문제들로 인해 제조에 관한 많은 문제점들을 지니고있다. 그리하여, Pb를 포함하지 않는 Pb-free계에 관한 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 다양한 Pb-free계 후보자들 가운데 $K_{0.5}Na_{0.5}NbO_3$ (KNN)는 높은 큐리온도와 좋은 강유전 특성 및 압전특성 때문에 PZT를 대체할 가장 장래성있는 대안들 중의 하나로 고려되고 있다. 그러나 고온에서 알칼라인 원소들의 높은 휘발성 때문에 보통의 소결공정으로는 소결이 잘되고 치밀한 세라믹스를 얻기가 어렵다. 많은 연구에서 KNN 세라믹스의 소결성을 개선하기 위하여 강유전 또는 반강유전체인 $SrTiP_3$와 $LiTaO_3$를 고용체 형성에 포함시키고 또한 $K_4CuNb_8O_{23}$, $MnO_2$, CuO등과 같은 소결조제를 첨가하여 압전 특성과 소결성을 개선시켰다. 따라서 본 연구에서는 비화학양론적 (1-X)[$[(K_{0.5}Na_{0.5}]_{0.97}(Nb_{0.96}Sb_{0.04})O_3]$ + 0.008CuO + 0.2wt% $Ag_2O$ + X $CeMnO_3$의 조성을 사용하여 A사이트와 B 사이트에 각각 Ce이온과 Mn 이온의 치환량을 변화하여 그에 따른 유전 및 압전특성을 조사하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.50 no.3
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• pp.181-193
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• 2017

Mn-Fe phosphate mineral complexes included within the pegmatite are observed at Jurassic Cheolwon two-mica granite in Gyeonggi Massif, South Korea. The genetic evolution between the Cheolwon two-mica granite and pegmatite, and various trend of Mn-Fe phosphate minerals is made by later magmatic, hydrothermal, and weathering process based on mineralogical, geochemical analysis. The Cheolwon two-mica granite is identified as S-type granite, considering its chemical composition (metaluminous ~ peraluminous), post-collisional environment, low magnetic susceptibility, and existence of biotite and muscovite. The K-Ar age (ca. 153 Ma) of pegmatite is well coincident with age of the Cheolwon two-mica granite ($151{\pm}4Ma$). It indicates that these two rocks are originated from the same magma. Pegmatite indicates the LCT geochemical signature, and was classified as muscovite-rare element class / Li subclass / beryl type / beryl-columbite-phosphate subtype pegmatite. The triplite $\{(Fe^{2+}{_{0.4}},Mn_{1.6})(PO_4)(F_{0.9})\}$ is dominant phosphates in later magmatic stage which partly altered to leucophosphite $\{KFe^{3+}{_2}(PO_4)_2OH{\cdot}2H_2O\}$ and jahnsite $\{(Fe^{3+}{_{0.7}},Mn_{2.3})(PO_4)_2OH{\cdot}4H_2O\}$ by hydrothermal alteration. In particular, near fractures, the triplite has been separatelty replaced by the phosphosiderite ($Fe^{3+}PO_4{\cdot}2H_2O$) and Mn-oxide minerals during weathering stage.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.435-443
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• 2001

As power durable RF SAW filters, AL-(0∼2wt%)Cu alloy multi-layered thin electrodes were deposited on 42° LiTaO$_3$ piezoelectric substrates by magnetron sputtering process, and then ladder-type RF SAW filters, satisfying the electrical specification of CDMA transmission band, were fabricated through optimizing SAW resonator structures. The temperature of film electrodes in SAW filter was increased with RF power, and reached the maxima to cause a failure of SAW filters at the cut-off frequencies of the RF filter band. As RF power increases, the electrodes of Al-Cu alloy showed higher power durability than that of pure Al. The multi-layer laminated film of Al-1wt.% Cu/Cu/Al-1wt%Cu resulted in the best power durability up to 4W of RF power. Every film electrode, however, was destroyed within seconds whenever applying a critical RF power to SAW filters, regardless of the composition and structure of film electrodes. The breakdown of film electrodes under FR power seems to believe due to the fatigue of electrodes caused by repetitive cyclic stress of surface acoustic wave, which is amplified as RF power increases.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.681-682
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• 2013

전기는 우리 주변의 에너지 형태 중에서 가장 편리하고 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 전기는 전자제품, 전기자동차, 에너지 저장 플랜트 등 매우 많은 분야에서 저장되고 사용되고 있다. 특히 에너지 저장 용량의 확대는 휴대폰, 노트북 PC 등 휴대용 IT 기기의 성장에 결정적인 역할을 하였다. 가볍고 작으면서도 고용량의 전기 에너지 저장 장치가 없었다면, 통신이나 인터넷 그리고 오락 등 다양한 기능을 작은 휴대용 기기에 구현할 수 없었을 것이다. 그러나 시간이 흐를수록 기기의 요구 성능이 높아지고 소비자의 니즈가 더욱더 다양해지고 고도화될수록 단일 부품으로 가장 큰 부피를 차지하는 에너지 저장 장치의 용량과 디자인은 점점 중요해지고 있다. 이러한 에너지 저장 장치에서 가장 친숙한 형태는 2차 전지 계열이다. 납 축전지를 비롯하여, 니켈수소, 니켈카드뮴, electrochemical capacitor와 Li ion 계열 등이 대표적이다. 특히 Li ion 배터리는 모바일, 자동차 및 에너지 저장 그리드 등과 같은 다양한 분야에 가장 많이 적용되고있다. Li ion 배터리에 대하여 현재의 핵심적인 연구분야는 전극 재료(cathode, anode)와 electrolyte에 대한 것이다. Anode 전극 재료 중에서 가장 많이 사용되는 재료는 카본을 기반으로 하는 재료로 안정성에 대한 장점이 있지만 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있다. 에너지 저장 용량 증가에 대한 필요성이 증가하기 때문에 현재 많이 사용되고 있는 에너지 밀도가 낮은 카본 재료를 대체하기 위해서 이론 용량이 높다고 알려진 실리콘과 같은 메탈이나 주석 산화물과 같은 천이 금속 산화물에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 현재까지 알려진 많은 재료 중에서 가장 큰 capacity (~4,000 mAh/g)를 가지고 있다고 알려진 실리콘이 카본의 대체 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나, Li 과 반응을 하며 약 300~400%에 달하는 부피팽창이 발생하고, 이러한 부피 팽창 때문에 충 방전이 진행됨에 따라 current collector로부터 박리되는 현상을 보여 빠른 용량 감소를 보여주고 있다. 본 연구에서는 adhesion layer를 current collector와 실리콘 전극 재료 사이에 삽입하여 충 방전 시 부피팽창에 의한 미세구조의 변화와 electrochemical 특성에 대한 영향을 알아보았다. 실험에 사용한 anode 전극은 상용 Cu foil current collector에 RF/DC magnetron 스퍼터링을 통해 다양한 종류(Ti, Ta 등)의 adhesion layer과 200 nm 두께의 Si 박막을 증착하였다. 또한 Bio-logic Potentiostat/ Galvanostat VMP3 와 WanAtech automatic battery cycler 장비를 사용하여 0.2 C-rate로 half-cell 타입의 코인 셀로 조립한 전극에 대한 충 방전 실험을 진행하였다. Adhesion layer의 사용으로 인해 실리콘 박막과 Cu current collector 사이의 박리 현상을 줄여줄 수 있었고, 충 방전 시 Cu 원자의 실리콘 박막으로의 확산을 통한 brittle한 Cu-Si alloy 형성을 막아 줄 수 있어 큰 특성 향상을 확인할 수 있었다. 또한, 리튬과 실리콘의 반응을 통한 형태와 미세구조 변화를 SEM, TEM 등의 다양한 장비를 사용하여 확인하였고, 이를 통해 adhesion layer의 사용이 전극의 특성향상에 큰 영향을 끼쳤다는 것을 확인할 수 있었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.31 no.3
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• pp.142-147
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• 2020

In this paper, we report highly efficient second harmonic generation of continuous-wave Yb fiber lasers incorporating a periodically poled LiTaO₃ device (MgO:PPSLT) as a frequency converter. The seed laser output from a Yb fiber master oscillator using a Fabry-Perot feedback cavity was amplified in a Yb fiber amplifier stage, yielding 28.5 W of linearly polarized output at 1064 nm in a beam with beam quality, M², of ~1.07. Second harmonic generation was achieved by passing the laser beam through MgO:PPSLT. Under optimized conditions, we obtained 11.1 W of green laser output at 532 nm for an incident signal power of 25.0 W at 1064 nm, corresponding to a conversion efficiency of 44.4%. The detailed investigation to find the optimized operating conditions and prospects for further improvement are discussed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.11a
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• pp.103-107
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• 2003

The inductively coupled plasma(ICP) etching process was selected to fabricate RF Surface Acoustic Wave(SAW) filters and a Pt thin film was sputtered on a $LiTaO_3$ substrate applied to electrode materials to reduce the spurious response and improve the power durability. Steep sidewall pattern was achieved employing $C_4F_8/Ar/Cl_2$ gas chemistry. We investigated an etching mechanism and parameter dependence of the Pt thin film about $C_4F_8$ addition. Sidewall etch angle was about $80^{\circ}$ at the $C_4F_8$ 20% mixing ratio. Fabricated SAW filter is consists of some series and parallel arm SAW resonators which work as impedance elements and show capacitance characteristics at out of the passband. It can be modified for $800{\sim}900\;MHz$ RF filters. External matching circuits were unnecessary.