• 제목/요약/키워드: Optical and electronic properties

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산소 유량비 변화에 따른 Al 도핑된 ZnO 박막의 구조 및 광학적 특성 (Effects of Oxygen Flow Ratio on the Structural and Optical Properties of Al-doped ZnO Thin Films)

  • 손영국;황동현;조신호
    • 한국진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.267-272
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    • 2007
  • 라디오파 마그네트론 스퍼터링 방법으로 유리 기판 위에 Al 도핑된 ZnO (AZO) 박막을 성장시켰다. 증착시 스퍼터링 가스로 사용하는 산소 유량비의 변화에 따른 AZO 박막의 특성을 X-선 회절법, 원자 주사 현미경, 홀 효과 측정법으로 조사하였다. 증착 온도 $400^{\circ}C$에서 산소 유량비 0%로 증착된 AZO 박막은 가장 큰 c-축 우선 배향성과 최저의 비저항값 $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$을 나타내었다. 산소 유량비가 증가함에 따라 ZnO (002)면의 회절 피크의 세기는 실질적으로 감소하는 경향을 보였다. 또한, 산소 유량비가 감소함에 따라 전하 운반자의 농도와 홀 이동도는 증가하였으나, 전기 비저항은 감소하였다.

화학기상증착법으로 성장시킨 단결정 6H-SiC 동종박막의 성장 특성 (Growth characteristics of single-crystalline 6H-SiC homoepitaxial layers grown by a thermal CVD)

  • 장성주;설운학
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.5-12
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    • 2000
  • Silicon carbide(SiC)는 뛰어난 전기적, 열적, 물리적 특성 때문에 내환경 전자소자용 반도체 재료로 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 단결정 6H-SiC 동종박막을 성장시키고 이의 성장 특성을 조사하였다. 특히, 몰리브덴 (Mo)-plate를 이용하여 SiC를 코팅하지 않은 graphite susceptor를 사용한 6H-SiC 동종박막 성장조건을 성공적으로 얻었다. 대기압 상태의 RF-유도가열식 챔버에서 CVD성장을 수행하였고, <1120> 방향으로 $3.5^{\circ}$off-axis된 기판을 사용하였다. 성장 박막의 결정성을 평가하기 위하여 Nomarski 관찰, 투과율 측정 , 라만 분광, XRD, 광발광(PL) 분광, 투과전자현미경(TEM) 측 정 등의 방법을 이용하였다. 이상과 같은 실험을 통하여, 본 연구에서는 성장온도 $1500^{\circ}C$, C/Si flow ratio ($C_3H_8$ 0.2 sccm, $SiH_4$ 0.3 sccm)인 성장조건에서 결정성이 가장 좋은 6H-SiC 동종박막을 얻을 수 있었다.

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투명전자소자를 위한 HfO2계 투명 MIM 커패시터 특성연구 (Characteristics of Transparent Mim Capacitor using HfO2 System for Transparent Electronic Device)

  • 조영제;이지면;곽준섭
    • 한국진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.30-36
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    • 2009
  • 투명 전자소자의 고유전 $HfO_2$ 절연막을 개발하기 위하여, ITO/$HfO_2$/ITO 금속-절연체-금속 (Metal-Insulator-Metal, MIM) 커패시터 구조를 형성한후 $HfO_2$ 박막의 두께에 따른 전기적, 광학적, 구조적 특성의 변화를 연구하였다. $HfO_2$ 박막의 두께가 50 nm에서 300 nm로 증가함에 따라 유전상수는 20에서 10이하로 감소하였으나, $HfO_2$ 두께가 증가함에 따라 누설전류는 감소하여 200 nm 이상의 두께에서는 $2.7{\times}10^{-12}\;A/cm^2$ 이하의 낮은 누설전류 특성을 나타내었다. ITO/$HfO_2$/ITO MIM 커패시터의 $HfO_2$ 박막의 두께가 50 nm에서 300 nm로 증가함에 따라 투과율은 감소하였으나 300 nm 두께에서도 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과율을 나타내어 우수한 투과도 특성을 나타내었다.

Modern Paper Quality Control

  • Olavi Komppa
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2000년도 제26회 펄프종이기술 국제세미나
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    • pp.16-23
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    • 2000
  • The increasing functional needs of top-quality printing papers and packaging paperboards, and especially the rapid developments in electronic printing processes and various computer printers during past few years, set new targets and requirements for modern paper quality. Most of these paper grades of today have relatively high filler content, are moderately or heavily calendered , and have many coating layers for the best appearance and performance. In practice, this means that many of the traditional quality assurance methods, mostly designed to measure papers made of pure. native pulp only, can not reliably (or at all) be used to analyze or rank the quality of modern papers. Hence, introduction of new measurement techniques is necessary to assure and further develop the paper quality today and in the future. Paper formation , i.e. small scale (millimeter scale) variation of basis weight, is the most important quality parameter of paper-making due to its influence on practically all the other quality properties of paper. The ideal paper would be completely uniform so that the basis weight of each small point (area) measured would be the same. In practice, of course, this is not possible because there always exists relatively large local variations in paper. However, these small scale basis weight variations are the major reason for many other quality problems, including calender blacking uneven coating result, uneven printing result, etc. The traditionally used visual inspection or optical measurement of the paper does not give us a reliable understanding of the material variations in the paper because in modern paper making process the optical behavior of paper is strongly affected by using e.g. fillers, dye or coating colors. Futhermore, the opacity (optical density) of the paper is changed at different process stages like wet pressing and calendering. The greatest advantage of using beta transmission method to measure paper formation is that it can be very reliably calibrated to measure true basis weight variation of all kinds of paper and board, independently on sample basis weight or paper grade. This gives us the possibility to measure, compare and judge papers made of different raw materials, different color, or even to measure heavily calendered, coated or printed papers. Scientific research of paper physics has shown that the orientation of the top layer (paper surface) fibers of the sheet paly the key role in paper curling and cockling , causing the typical practical problems (paper jam) with modern fax and copy machines, electronic printing , etc. On the other hand, the fiber orientation at the surface and middle layer of the sheet controls the bending stiffness of paperboard . Therefore, a reliable measurement of paper surface fiber orientation gives us a magnificent tool to investigate and predict paper curling and coclking tendency, and provides the necessary information to finetune, the manufacturing process for optimum quality. many papers, especially heavily calendered and coated grades, do resist liquid and gas penetration very much, bing beyond the measurement range of the traditional instruments or resulting invonveniently long measuring time per sample . The increased surface hardness and use of filler minerals and mechanical pulp make a reliable, nonleaking sample contact to the measurement head a challenge of its own. Paper surface coating causes, as expected, a layer which has completely different permeability characteristics compared to the other layer of the sheet. The latest developments in sensor technologies have made it possible to reliably measure gas flow in well controlled conditions, allowing us to investigate the gas penetration of open structures, such as cigarette paper, tissue or sack paper, and in the low permeability range analyze even fully greaseproof papers, silicon papers, heavily coated papers and boards or even detect defects in barrier coatings ! Even nitrogen or helium may be used as the gas, giving us completely new possibilities to rank the products or to find correlation to critical process or converting parameters. All the modern paper machines include many on-line measuring instruments which are used to give the necessary information for automatic process control systems. hence, the reliability of this information obtained from different sensors is vital for good optimizing and process stability. If any of these on-line sensors do not operate perfectly ass planned (having even small measurement error or malfunction ), the process control will set the machine to operate away from the optimum , resulting loss of profit or eventual problems in quality or runnability. To assure optimum operation of the paper machines, a novel quality assurance policy for the on-line measurements has been developed, including control procedures utilizing traceable, accredited standards for the best reliability and performance.

Metal Oxide Thin Film Transistor with Porous Silver Nanowire Top Gate Electrode for Label-Free Bio-Relevant Molecules Detection

  • 유태희;김정혁;상병인;최원국;황도경
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.268-268
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    • 2016
  • Chemical sensors have attracted much attention due to their various applications such as agriculture product, cosmetic and pharmaceutical components and clinical control. A conventional chemical and biological sensor is consists of fluorescent dye, optical light sources, and photodetector to quantify the extent of concentration. Such complicated system leads to rising cost and slow response time. Until now, the most contemporary thin film transistors (TFTs) are used in the field of flat panel display technology for switching device. Some papers have reported that an interesting alternative to flat panel display technology is chemical sensor technology. Recent advances in chemical detection study for using TFTs, benefits from overwhelming progress made in organic thin film transistors (OTFTs) electronic, have been studied alternative to current optical detection system. However numerous problems still remain especially the long-term stability and lack of reliability. On the other hand, the utilization of metal oxide transistor technology in chemical sensors is substantially promising owing to many advantages such as outstanding electrical performance, flexible device, and transparency. The top-gate structure transistor indicated long-term atmosphere stability and reliability because insulator layer is deposited on the top of semiconductor layer, as an effective mechanical and chemical protection. We report on the fabrication of InGaZnO TFTs with silver nanowire as the top gate electrode for the aim of chemical materials detection by monitoring change of electrical properties. We demonstrated that the improved sensitivity characteristics are related to the employment of a unique combination of nano materials. The silver nanowire top-gate InGaZnO TFTs used in this study features the following advantages: i) high sensitivity, ii) long-term stability in atmosphere and buffer solution iii) no necessary additional electrode and iv) simple fabrication process by spray.

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$ZnIn_2Se_4$$ZnIn_2Se_4$:Co 단결정의 광학적 특성 (Optical properties of $ZnIn_2Se$ and $ZnIn_2Se_4$:Co single crystals)

  • 최성휴;방태환;박복남
    • 한국진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.129-135
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    • 1997
  • $ZnIn_2Se_4$$ZnIn_2Se_4$:Co 단결정을 합성된 ingot를 사용하여 수직 Bridgman 방법으 로 성장시키고, 성장된 단결정의 결정구조와 광학적 특성을 연구하였다. 성장된 단결정은 공 간군이 142m인 사방정계구조를 가지고 있다. 기초 흡수단 영역에서의 광흡수 spectra측정으 로부터 이 단결정들은 간접전이형 에너지띠 구조를 갖고 있으며, 이 화합물 반도체의 직접 전이형 및 간접전이형 에너지 간격은 10K에서 300K로 측정 온도를 변화시킬 때 감소하였 다. 직접전이 energy gap의 온도계수는 $ZnIn_2Se_4$ 단결정의 경우는 $\alpha=3.57\times10^{-4}$eV/K, $\beta$ =519K이고, $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정의 경우는 $\alpha=2.79\times10^{-4}$eV/K 및 $\beta$=421K로 각각 주어졌다. 또한 간접전이 energy gap의 온도계수는 ZnIn2Se4 단결정의 경우는 $\alpha=2.31\times10^{-4}$eV/K 및 $\beta$=285K이며, $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정의 경우는 $\alpha=3.71\times10^{-4}$eV:K와 $\beta$=609K이였다. $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정에서 cobalt 불순물에 기인한 6개의 불순물 광흡수 peak가 나타났다. 이 들 불순물 광흡수 peak들은 불순물로 첨가된 cobalt가 모체별정의 $T_d$ symmetry site에 $CO^{2+}$ion으로 위치하고, $CO^{2+}$ion의 분리된 전자에너지 준위들 사이의 전자전이에 의해 나타난 peak들로 해석된다.

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새로운 n형 고분자인 DFPP 기반의 MEH-PPV/DFPP Blend 소자의 광전특성 (Photovoltaic Properties of MEH-PPV/DFPP Blend Devices Based on Novel n-type Polymer DFPP)

  • 김수현;문지선;이재우;이석;김선호;변영태;김동영;이창진;김유진;정영철;이긍원
    • 한국광학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.461-468
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    • 2006
  • MEH-PPV/DFPP 혼합물의 고분자 박막에서 광학적 특성들이 최초로 조사되었다. 여기서 사용된 BFPP(N, N'-diperfluorophenyl-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide)는 새로운 n형 고분자인데 공기 중에서 안정성이 우수하고 일반 용매에서 잘 용해되었다. 1:19 DFPP:MEH-PPV 혼합물의 경우 매우 효율적인 형광소멸이 관측되었다. 더불어 이 MEH-PPV/DFPP 광전 셀의 광전류 응답특성들이 측정되었다. 빛의 세기가 $50mW/cm^2$일 때 단락전류 밀도는 단일 층의 MEH-PPV 소자들보다 2배 이상 되었다.

존멜팅법을 이용한 원통형 (YSmNd)-Ba-Cu-O계 초전도체의 결정성장 및 수송 전류 특성 (Crystal growth and transport current properties of cylindrical (YSmNd)-Ba-Cu-O superconductors by zone melt growth method)

  • 김소정;박종국
    • 한국결정성장학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.199-204
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    • 2011
  • 존멜팅법을 이용해서 $(YSmNd)_{1.8}Ba_{2.4}Cu_{3.4}O_{7-x}$계 고온초전도체를 대기 중에서 용융성장실험을 하였다. 존멜팅법의 최적용융온도는 $1100^{\circ}C$였으며 성장속도는 3.5 mm/h 였다. 한 방향으로 용융성장 된 (YSN)1.8 초전도체는 XRD, 광학현미경, TEM을 이용하여 미세구조를 관찰하였으며 SQUID magnetometer와 직접전류수송법을 이용해 초전도특성을 평가하였다. 특히 용융성장 된 (YSN)1.8 초전도체의 광학현미경에 의한 미세구조 관측 결과 초전도상인 (YSN)123 matrix내에 비초전도상인 (YSN)211 inclusions이 균질하게 분포되어 있는 것이 관측되었다. 또한 용융성장 된 (YSN)1.8 초전도체는 90 K 이상의 임계온도 특성을 보였으며 액체질소 안에서 직접전류수송법으로 측정한 결과 수송전류 830 A에서 $3.93{\times}10^4$(A/$cm^2$)를 갖는 높은 임계전류밀도 특성을 보였다.

포토폴리머 홀로그램의 실용적 응용을 위한 그 열적 특성 분석 (Analysis of thermal properties of the photo polymer hologram for practical applications)

  • 김정회;이행수;김남;전석희
    • 한국광학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.121-127
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    • 2005
  • 본 논문에서는 포토폴리머에 기록된 Bragg 회절 격자의 열적 특성을 측정하였다. 532 nm의 Nd:YAG 레이저를 이용하여 DuPont HRF-l50-38 필름에 홀로그램 격자를 기록하고, 온도 노출 조건에 따라 회절효율을 측정하였다. 열 노출 후 홀로그램 기록에서는 $100^{\circ}C$이하에서 $70\%$이상의 높은 회절 효율을 보인 반면 더 높은 온도에서는 급격히 떨어졌다. 홀로그램 기록 후 열 노출에서는 UV 정착 효과에 따라 $100^{\circ}C$까지는 $10\%$ 정도의 효율 증가를 보여주었지만, $120^{\circ}C$이상에서는 홀로그램이 지워지는 현상이 관찰되었다.

전기방사법으로 제조된 Ag 나노섬유의 투명전극 특성 (Characteristics of Electrospun Ag Nanofibers for Transparent Electrodes)

  • 현재영;최정미;박윤선;강지훈;석중현
    • 한국진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.156-161
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    • 2013
  • 연속적인 1차원의 나노섬유를 제작하는데 빠르고 효과적인 방법인 전기방사법을 이용하여 Ag 나노섬유로 이루어진 투명전극을 제작하고 그 특성을 측정하였다. 전기방사를 통해 제조된 Ag 나노섬유는 큰 종횡비를 갖게 되며 열처리를 통해 생성된 섬유사이의 fused junction이 접촉저항을 낮추어 전기적 특성을 향상시킨다. Ag/고분자 용액을 졸-겔 방법을 이용하여 제조한 후 glass 기판위에 방사시켜 Ag/고분자 나노섬유 구조체를 제작하고 $200{\sim}500^{\circ}C$, 2시간 열처리하여 고분자가 일정부분 제거되고 전도성이 향상된 Ag 나노섬유 투명전극을 제조하였다. Ag 나노섬유의 모폴로지를 FE-SEM을 통해 확인하였고 Ag 나노섬유 투명전극의 투과도와 면저항을 UV-vis-NIR spectroscopy와 I-V특성 측정장치를 사용하여 측정하였다. 투과도 83%에서 면저항 $250{\Omega}/sq$의 투명전극을 제작하였으며 전도성필름에 적합한 수준이다. Ag 나노섬유로 이루어진 투명 전극은 전기적, 광학적, 기계적 특성이 우수하여 차세대 유연 디스플레이에 적용 가능성을 보여준다.