• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권2호
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• pp.141-152
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• 2004

우주망원경용 비구면 반사경 가공 공정은 고정입자 연삭, 자유입자 래핑, 연마의 순서를 따른다. 숙련공에 의한 경험적 공정조절에 의해 목표 비구면을 가공하는 전통적 연삭 공정에서는 수 ${mu}m$ 높이의 표면 밑 손상을 남기며 뒤이은 자유입자 래핑 및 연마 공정에서 이를 제거하며 가공한다. 본 연구는 컴퓨터 수치 제어 연삭 공정진화 모델을 개발하여, 연삭가공을 통해 반사경 표면조도 최소 40nm이하, 가공 예측정확도 20nm급을 이루었다. 구체적인 방법론으로 초정밀가공기의 연삭모듈을 이용하여 연삭 휠 입자의 크기, 이송속도, 공작물 회전선속도 등 연삭 변수를 변화시키며 직경 20, 100mm Zerodur 소재를 초기 연삭하였다. 초기 연삭 변수와 측정된 표면조도와의 관계를 경험적 해석과 다 변수 회귀분석 해석 방법을 통하여 공정조절용 수치 연삭 모델을 구성하였다. 정량적 공정제어는 입력된 연삭변수들로부터 가공 후 표면조도를 예측하고, 측정된 표면조도를 이용하여 수치연삭 모델을 개량한 후 다음 가공에서 측정될 표면조도를 예측하는 순으로 만복 진행되었다. 본 연구에서는 CNC 연삭공정조절로부터 최소 평균 표면조도 36nm, 예측정확도 ${pm}20nm$를 얻었다. 이 연구결과는 정량적 연삭공정제어 모델을 사용하여 자유입자 래핑 공정을 수행할 필요 없이 연삭에서 직접 연마 공정으로 진행할 수 있는 획기적인 공정 효율 향상을 의미한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.577-582
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• 2013

AZO(Aluminium-doped Zinc Oxide)는 기존의 LCD, OLED, 광센서, 유기태양전지 등의 투명전극에 널리 사용되는 ITO(Indium Tin Oxide)를 대체하기 위한 물질로 주목받고 있다. 본 연구에서는 유기태양전지의 투명 전극으로 많이 사용되는 ITO 를 대체하기 위해 원자층 증착(ALD) 공정의 저온 선택적 증착 특성을 이용하여 유연성 폴리머인 PEN 기판상에 AZO 투명전극을 직접 패턴방식으로 제조하고, 그 투명전극의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 전기적, 광학적 특성 결과들로부터 원자층 증작공정의 저온 선택적 증착 특성을 통해 형성된 AZO 투명전극의 유기태양전지로의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제15권5호
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• pp.469-474
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• 2004

본 논문에서는 저 전류 및 고 효율로 동작하는 planar buried heterostructure(PBH) 구조로 sampled grating(SG) distributed bragg reflector(DBR) laser diode(LD)를 처음으로 설계하고 제작하였다. 특히 활성층과 도파로층의 높은 결합 효율을 얻기 위해 건식 식각과 습식 식각을 같이 사용하여 결함이 거의 없는 butt-coupling(BT) 계면을 형성하였다. 제작된 파장 가변레이저의 평균 발진 임계전류는 약 12 mA로 ridged waveguide(RWG)와 buried ridge stripe(BRS) 구조로 제작된 결과 보다 두 배 정도 낮게 나타났으며, 광 출력은 200 mA에서 약 20 mW 정도로 RWG 와 BRS 보다 각각 9 mW, 13 mW 더 우수하게 나타났다. 그리고 파장 가변 영역을 측정한 결과 44 nm로 설계결과와 일치하였으며, 최대 파장 가변 영역 안에서 출력 변화 폭이 5 dB 이내로서 RWG 구조의 9 dB보다 출력변화 폭이 4 dB 적게 나타났다. 전체 파장 가변 영역에서 SMSR이 35 dB 이상으로 나타났다.

• 천문학회보
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• 제39권1호
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• pp.52.2-52.2
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• 2014

The Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) is an unprecedentedly minimized infrared cross-dispersed echelle spectrograph with a high-resolution and high-sensitivity optical performance. A silicon immersion grating features the instrument for the first time in this field. IGRINS will cover the entire portion of the wavelength range between 1.45 and $2.45{\mu}m$ accessible from the ground in a single exposure with spectral resolution of 40,000. Individual volume phase holographic (VPH) gratings serve as cross-dispersing elements for separate spectrograph arms covering the H and K bands. On the 2.7m Harlan J. Smith telescope at the McDonald Observatory, the slit size is $1^{\prime\prime}{\times}15^{\prime\prime}$. IGRINS has a $0.27^{\prime\prime}$ pixel-1 plate scale on a $2048{\times}2048$ pixel Teledyne Scientific & Imaging HAWAII-2RG detector with SIDECAR ASIC cryogenic controller. The instrument includes four subsystems; a calibration unit, an input relay optics module, a slit-viewing camera, and nearly identical H and K spectrograph modules. The use of a silicon immersion grating and a compact white pupil design allows the spectrograph collimated beam size to be 25mm, which permits the entire cryogenic system to be contained in a moderately sized rectangular vacuum chamber. The fabrication and assembly of the optical and mechanical hardware components were completed in 2013. In this presentation, we describe the major design characteristics of the instrument and the early performance estimated from the first light commissioning at the McDonald Observatory.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.249-253
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• 2004

감마선을 이용하여 수용액상에서 안정화 된 CdS 반도체 양자점을 제조하고, 제조된 양자점의 광학적 흡수스펙트럼을 분석하였다. CdS 양자점 제조시 카드뮴을 제공하는 물질로는 cadmium sulfate를 사용하였고, 황을 제공하는 물질로는 2-mercaptoethanol을 사용하였으며, 매개체로는 감마선이 조사된 물에 존재하는 환원제 $e^{-}_{aq}$을 이용하였다. 감마선 조사 전과 후에 제조된 CdS 양자점의 흡수스펙트럼을 비교한 결과, 감마선 조사 후에는 300 nm~400 nm 사이에서 CdS 양자점 형성에 의한 엑시톤 흡수 봉우리가 명확히 관측됨을 확인할 수 있었다. 또한 감마선의 조사 시간을 5분, 10분, 15분으로 증가시켜 감마선의 양을 다르게 조사시킨 결과 엑시톤 흡수 파장이 338 nm, 347 nm, 367 nm로 장파장 쪽으로 이동함을 확인함으로써, 감마선의 조사량을 조절하면 CdS 양자점의 크기를 변화시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.531-535
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• 2012

폴리아닐린(PANI) 나노섬유를 전도성 충전제로 사용하여 광경화형 전도성 투명필름을 제조하였다. 화학산화중합(chemical oxidation polymerization)으로 나노섬유 구조의 산화형 폴리아닐린(ES-PANI)을 합성하였다. ES-PANI는 디도핑을 통해 환원형 폴리아닐린(EB-PANI)으로 유도하였다. 이것을 전도성 충전제의 전구체로 사용하여 도데실벤젠설폰산(DBSA)이 포함되어 있는 광경화형 레진에 분산시키면 재도핑된 재산화형 폴리아닐린(rES-PANI)을 얻을 수 있었다. 이런 과정을 통해 나노섬유 형태가 유지되면서 높은 전도성과 분산안정성이 우수한 광경화형 전도성 레진용액을 제조할 수 있었다. 제조된 광경화형 전도성 레진용액은 상온에서 3달 정도 두어도 rES-PANI 충전제의 침전물이 생기지 않았다. 또한 이 용액을 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 기재 위에 스핀코팅 후 광경화하여 약 $5{\mu}m$ 두께의 전도성 투명필름을 제조하였다. rES-PANI 나노섬유 농도가 1.4 wt%일 때 표면저항 $6.5{\times}10^8{\Omega}/sq$, 550 nm 파장에서 91.1%의 투과도를 보였다. ES-PANI의 디도핑-재도핑(dedoping-redoping) 과정을 통해 광경화형 전도성 레진용액에 분산된 PANI는 농도에 따라 필름표면저항과 광학적 투명도를 조절할 수 있는 대전방지 보호필름을 제작하는 새로운 방법을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제6권3호
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• pp.188-200
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• 1995

파장 13nm의 연 X-선을 사용하여 초고밀도 반도체 칩을 네작할 수 있는 고분해능의 투사 결상용 2-반사경계(배율=1)을 설계하였다. 등배율(1:1)의 광학계는 holosymmetric system으로 구성하였을 때 코마와 왜곡수차가 완전히 제거되는 이점을 갖는다. 2-반사경 holosymmetric system에서 추가적으로 구면수차를 제거하기 위해 두 반사경을 동일한 포물면으로 만들고 두 반사경 사이 거리를 조절하여 비점수차와 Petzval 합이 상쇄되게 함으로써 상면만곡 수차를 보정하였다. 이렇게 구한 aplanat flat-field 포물면 2-반사경 holosymmetric system은 크기가 작고 광축회전대칭의 간단한 구조를 가지면 중앙부 차폐가 아주 작다는 특징을 갖고 있다. 이 반사경계에 대해 잔류 수차, spot diagrams, 회절효과가 고려된 NTF의 분석 등을 통해 연 X-선 리소그라피용 투사 광학계로서의 성능이 조사된 결과, $0.25\mum$및. $0.18\mum$의 해상도가 얻어지는 상의 최대 크기가 각각 4.0mm, 2.5mm로 구해졌고 초점심도는 각각 $2.5.\mu$m, $2.4.\mum$로 얻어졌다. 그러므로 이 반사경계는 256Mega DRAM 및 1Giga DRAM의 반도체 칩 제작의 연구에 응용될 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제10권4호
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• pp.290-294
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• 2000

ZnS:Mn TFEL device를 전자선 진공증착법으로 제작하여 전기광학적 특성에 관하여 조사하였다. $Ta_2O_5$ 박막의 산소 결핍에 따른 정전용량을 측정하기 위하여 산소분위기에서 열처리에 따른 AES(Auger electron spectroscopy)와 C-F를 측정하였다. 제작한 EL 소자의 전기장 발광 파장은 550~650nm 였으며 이것은 $Mn^{2+}$ 이온의 $3d^5$ 여기준위인 $^4T_1(^4G)$ 에서 $3d^5$ 기저준위인 $^6A_1(^S)$로의 내각전자전이 피크이다. 열처리를 수행하지 않은 $Ta_2O^5$를 절연층으로 사용한 EL 소자의 발광시작전압은 24~28V이고 색도 좌표값 X=0.5151, Y=0.4202인 황등색 발광을 하였다. $Ta_2O_5$를 절연층으로 사용한 소자가 저전압에서 구동이 가능하므로 EL 소자의 실용화가 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.77-77
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• 2000

Titanium oxide (TiO2) thin films have valuable properties such as a high refractive index, excellent transmittance in the visible and near-IR frequency, and high chemical stability. Therefore it is extensively used in anti-reflection coating, sensor, and photocatalysis as electrical and optical applications. Specially, TiO2 have a high dielectric constant of 180 along the c axis and 90 along the a axis, so it is highlighted in fabricating dielectric capacitors in micro electronic devices. A variety of methods have been used to produce patterned self-assembled monolayers (SAMs), including microcontact printing ($\mu$CP), UV-photolithotgraphy, e-beam lithography, scanned-probe based micro-machining, and atom-lithography. Above all, thin film fabrication on $\mu$CP modified surface is a potentially low-cost, high-throughput method, because it does not require expensive photolithographic equipment, and it produce micrometer scale patterns in thin film materials. The patterned SAMs were used as thin resists, to transfer patterns onto thin films either by chemical etching or by selective deposition. In this study, we deposited TiO2 thin films on Si (1000 substrateds using titanium (IV) isopropoxide ([Ti(O(C3H7)4)] ; TIP as a single molecular precursor at deposition temperature in the range of 300-$700^{\circ}C$ without any carrier and bubbler gas. Crack-free, highly oriented TiO2 polycrystalline thin films with anatase phase and stoichimetric ratio of Ti and O were successfully deposited on Si(100) at temperature as low as 50$0^{\circ}C$. XRD and TED data showed that below 50$0^{\circ}C$, the TiO2 thin films were dominantly grown on Si(100) surfaces in the [211] direction, whereas with increasing the deposition temperature to $700^{\circ}C$, the main films growth direction was changed to be [200]. Two distinct growth behaviors were observed from the Arhenius plots. In addition to deposition of THe TiO2 thin films on Si(100) substrates, patterning of TiO2 thin films was also performed at grown temperature in the range of 300-50$0^{\circ}C$ by MOCVD onto the Si(100) substrates of which surface was modified by organic thin film template. The organic thin film of SAm is obtained by the $\mu$CP method. Alpha-step profile and optical microscope images showed that the boundaries between SAMs areas and selectively deposited TiO2 thin film areas are very definite and sharp. Capacitance - Voltage measurements made on TiO2 films gave a dielectric constant of 29, suggesting a possibility of electronic material applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.220-220
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• 2013

Surface-normal transmission electro-absorption modulator (EAM) are attractive for high-definition (HD) three-dimensional (3D) imaging application due to its features such as small system volume and simple epitaxial structure [1,2]. However, EAM in order to be used for HD 3D imaging system requires uniform modulation performance over large area. To achieve highly uniform modulation performance of EAM at the operating wavelength of 850 nm, it is extremely important to remove the GaAs substrate over large area since GaAs material has high absorption coefficient below 870 nm which corresponds to band-edge energy of GaAs (1.424 eV). In this study, we propose and experimentally demonstrate a transmission EAM in which highly selective backside etching methods which include lapping, dry etching and wet etching is carried out to remove the GaAs substrate for achieving highly uniform modulation performance. First, lapping process on GaAs substrate was carried out for different lapping speeds (5 rpm, 7 rpm, 10 rpm) and the thickness was measured over different areas of surface. For a lapping speed of 5 rpm, a highly uniform surface over a large area ($2{\times}1\;mm^2$) was obtained. Second, optimization of inductive coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) was carried out to achieve anisotropy and high etch rate. The dry etching carried out using a gas mixture of SiCl4 and Ar, each having a flow rate of 10 sccm and 40 sccm, respectively with an RF power of 50 W, ICP power of 400 W and chamber pressure of 2 mTorr was the optimum etching condition. Last, the rest of GaAs substrate was successfully removed by highly selective backside wet etching with pH adjusted solution of citric acid and hydrogen peroxide. Citric acid/hydrogen peroxide etching solution having a volume ratio of 5:1 was the best etching condition which provides not only high selectivity of 235:1 between GaAs and AlAs but also good etching profile [3]. The fabricated transmission EAM array have an amplitude modulation of more than 50% at the bias voltage of -9 V and maintains high uniformity of >90% over large area ($2{\times}1\;mm^2$). These results show that the fabricated transmission EAM with substrate removed is an excellent candidate to be used as an optical shutter for HD 3D imaging application.