• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.139-148
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• 2003

$LiPO_3$에 란탄계열의 원소를 활성체로 첨가하여 '$LiPO_3$:Lanthanides' 유리 섬광체를 제작하였다. 최적의 가열 조건에서 유리 섬광체를 제작하여 광발광(photoluminescence, PL) 특성을 분석하였다. 유리 섬광체의 투명도가 최적이 되는 온도 $950^{\circ}C$, 시간 90분의 조건에서 제작하였으며, 발광스펙트럼 측정 결과 란탄계열의 원소 중 Pr, Nd, Gd, Ho, Er, Tm, Yb, Lu은 고유의 발광 스펙트럼이 형성되지 않아 활성체로서의 적용이 불가능한 것으로 나타났다. $Eu^{2+}$와 $Eu^{3+}$의 중심파장은 각각 420 nm, 620 nm이였고, $Ce^{3+}$는 약 380 nm. $Tb^{3+}$는 약 550 nm 이였다. $Bi^{3+}$, $Eu^{2+}$, $Ce^{3+}$를 첨가한 $LiPO_3$ 유리 섬광체에 광전증배관을 결합하여 섬광검출기를 구성하여. Ra-Be 중성자 선원을 이용한 중성자 검출실험을 진행한 결과 $Ce^{3+}$를 첨가한 $LiPO_3$ 유리섬광체가 가장 좋은 효율을 보여주었다.

• 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.

• 한국결정성장학회지
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• 제15권6호
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• pp.252-259
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• 2005

[ $CuGaSe_2$ ] 단결정 박막은 수평 전기로에서 합성한 $CuGaSe_2$ 다결정을 증발원으로하여, hot wall epitaxy(HWE) 방법으로 증발원과 기판(반절연성 GaAs(100))의 온도를 각각 $610^{\circ}C,\;450^{\circ}C$로 고정하여 단결정 박막을 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성은 광발광 스펙트럼(PL)과 이중결정 X-선 요동곡선 (DCRC)으로부터 구하였다. Hall 효과는 Van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 293 K에서 운반자 농도와 이동도는 각각 $4.87{\times}10^{17}/cm^3,\;129cm^2/V{\cdot}s$였다. $n-Cds/p-CuGaSe_2$ 합 태양전지에 $80mW/cm^2$의 광을 조사시켜 최대 출력점에서 전압은 0.41 V, 전류밀도는 $21.8mA/cm^2$였고, fill factor는 0.75 그리고 태양전지 전력변환 효율은 11.17% 였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권2호
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• pp.195-202
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• 2013

본 연구에서는 Titanium(IV) sulfate($Ti(SO_4)_2$)와 암모니아수로부터 수열합성법을 이용하여 비교적 낮은 합성온도($80{\sim}100^{\circ}C$)와 상압에서 소성과정을 거치지 않고 $TiO_2$ 분말을 제조하였고, $TiO_2$ 제조 시 반응온도, 반응물의 초기농도, 혼합용액의 pH와 같은 반응조건에 따른 $TiO_2$ 입자의 결정구조와 입자분포, 형상 등과 같은 물리적 특성을 고찰하였다. 제조한 시료는 UV 조사 하에 Brilliant Blue FCF(BB-FCF)의 광분해 실험을 실시하여 광분해 성능과 DRS 분석을 통해 광촉매 활성을 비교하였다. 제조한 시료의 물성은 XRD, SEM, PL, 입도분포 측정을 통하여 확인하였다. Titanium(IV) sulfate($Ti(SO_4)_2$)의 초기농도가 증가할수록 $TiO_2$의 평균 입자크기와 결정화도는 증가하였고 광촉매 활성은 감소하였다. 혼합용액의 pH가 높을수록 평균 입자크기는 감소하였고 광촉매 활성은 증가하였다. 반응온도가 높을수록 결정화도와 광촉매 활성은 증가하였다. 이상의 결과들로부터 $Ti(SO_4)_2$와 암모니아수를 이용한 비교적 낮은 합성온도와 상압에서의 수열합성법으로도 순수한 anatase 결정구조의 $TiO_2$가 제조됨을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.65-65
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• 2015

In this talk, I will introduce two topics. The first topic is the polymer light emitting diodes (PLEDs) using graphene oxide quantum dots as emissive center. More specifically, the energy transfer mechanism as well as the origin of white electroluminescence in the PLED were investigated. The second topic is the facile synthesis of eco-friendly III-V colloidal quantum dots and their application to light emitting diodes. Polymer (organic) light emitting diodes (PLEDs) using quantum dots (QDs) as emissive materials have received much attention as promising components for next-generation displays. Despite their outstanding properties, toxic and hazardous nature of QDs is a serious impediment to their use in future eco-friendly opto-electronic device applications. Owing to the desires to develop new types of nanomaterial without health and environmental effects but with strong opto-electrical properties similar to QDs, graphene quantum dots (GQDs) have attracted great interest as promising luminophores. However, the origin of electroluminescence (EL) from GQDs incorporated PLEDs is unclear. Herein, we synthesized graphene oxide quantum dots (GOQDs) using a modified hydrothermal deoxidization method and characterized the PLED performance using GOQDs blended poly(N-vinyl carbazole) (PVK) as emissive layer. Simple device structure was used to reveal the origin of EL by excluding the contribution of and contamination from other layers. The energy transfer and interaction between the PVK host and GOQDs guest were investigated using steady-state PL, time-correlated single photon counting (TCSPC) and density functional theory (DFT) calculations. Experiments revealed that white EL emission from the PLED originated from the hybridized GOQD-PVK complex emission with the contributions from the individual GOQDs and PVK emissions. (Sci Rep., 5, 11032, 2015). New III-V colloidal quantum dots (CQDs) were synthesized using the hot-injection method and the QD-light emitting diodes (QLEDs) using these CQDs as emissive layer were demonstrated for the first time. The band gaps of the III-V CQDs were varied by varying the metal fraction and by particle size control. The X-ray absorption fine structure (XAFS) results show that the crystal states of the III-V CQDs consist of multi-phase states; multi-peak photoluminescence (PL) resulted from these multi-phase states. Inverted structured QLED shows green EL emission and a maximum luminance of ~45 cd/m2. This result shows that III-V CQDs can be a good substitute for conventional cadmium-containing CQDs in various opto-electronic applications, e.g., eco-friendly displays. (Un-published results).

• 한국진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.294-300
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• 2006

금속유기화학증착기 (metal-organic chemical vapor deposition)를 이용하여 분포귀환형 (distributed feed back) InP/InGaAs/InP 회절격자 구조를 제작하고 원자력간현미경 (atomic force microscopy)과 주사전자현미경 (scanning electron microscopy) 실험을 통해 표면 및 단면을 분석하였다. 그 위에 분자선증착기(molecular beam epitaxy)법을 이용하여 자발형성 (self-assembled) InAs/InAlGaAs 양자점 (quantum dot)을 성장하고, 광학적 특성을 온도변화 광여기 발광 (photoluminescence)으로 회절격자 구조 없이 성장한 양자점 시료와 비교 분석하였다. 회절격자의 간격 대비 폭의 비가 약 30%인 InP/InGaAs/InP 회절격자가 제작되었으며, 그 위에 성장된 양자점의 경우 상온 파장이 1605 nm에서 PL이 관찰되었다. 이는 회절격자 없이 같은 조건에서 성장된 시료의 상온 파장인 1587 nm 보다 장파장에서 발광하였으며, 회절격자의 영향으로 양자점 크기가 변하였음을 조사하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권2호
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• pp.9-14
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• 2009

본 연구에서는 sapphire 기판위에 P (phosphorus) 도핑된 ZnO 박막을 제작한 후, 산소 분위기에서 후열 처리 온도가 박막의 전기적 및 광학적 특성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. XRD 측정 결과, 후열 처리 온도에 무관하게 모든 박막이 c축 배향성을 나타내었다. Hall 측정 결과, $850^{\circ}C$에서 후열 처리한 박막에서만 p형 전도 특성이 관찰되었다. 이때의 홀 캐리어 농도와 홀 이동도는 각각 $1.18{\times}1016cm^{-3}$과 $0.96cm^2/Vs$의 값을 나타내었다. 저온 PL 측정 결과, $850^{\circ}C$에서 후열 처리한 박막의 경우 p형 특성을 나타내는 상당량의 억셉터가 관련된 A0X (3.351eV), FA(3.283eV) 및 DAP (3.201eV) 피크가 관찰되었다. 향후 P 도핑된 ZnO 박막의 공정 조건과 후열 처리 조건을 최적화시킨다면, 차세대 광소자에 응용될 수 있는 매우 유망한 재료로 주목받을 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제23권1호
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• pp.51-57
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• 2014

The evaporating materials for $MgGa_2Se_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal electric furnace. To obtain the single crystal thin films, $MgGa_2Se_4$ compounded polycrystal powder was deposited on thoroughly etched semi-insulated GaAs(100) substrate by the hot wall epitaxy (HWE) method system. The source and substrate temperatures of optimized growth conditions, were $610^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$, respectively.The source and substrate temperatures were $610^{\circ}C$ and $400^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by double crystal X-ray diffraction (DCXD). The temperature dependence of the energy band gap of the $MgGa_2Se_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=2.34\;eV-(8.81{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2/(T+251\;K)$. After the as-grown $MgGa_2Se_4$ single crystal thin films was annealed in Mg-, Se-, and Ga-atmospheres, the origin of point defects of $MgGa_2Se_4$ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence (PL) at 10 K. The native defects of $V_{Mg}$, $V_{Se}$ obtained by PL measurements were classified as a donors or acceptors type. And we concluded that the heat-treatment in the Se-atmosphere converted $MgGa_2Se_4$ single crystal thin films to an optical n-type. Also, we confirmed that Ga in $MgGa_2Se_4$/GaAs did not form the native defects because Ga in $MgGa_2Se_4$ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.117-117
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• 1999

최근 광소자와 더불어 발전과 더불어 고효율의 새로운 광소자에 대한 수요가 증가되고 있다. ZnO는 이러한 특성을 가진 재료중에 한가지로서 최근 들어 그 가능성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 상온에서 exciton binding energy가 다른 재료보다 큰 60meV로 고효율의 blue, UV 발광이 가능한 재료로 알려져 있다. 본 연구에서도 광소자로서 ZnO를 활용하기 위해서 RF magnetron sputtering법을 이용하기 위하여 광특성의 향상에 목적을 두고 연구하였다. ZnO 박막은 RF magnetron sputtering법을 이용하여 sapphire (0001) 기판위에 성장시켰다. RF power는 60W에서 120W까지 변화시켰고 박막의 성장온도는 55$0^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$로 변화시켰으며, 박막의 성장시간은 60분, ZnO target과 기판과의 거리는 4.5cm로 하여 성장시켰다. 성장된 ZnO 박막은 XRD $\theta$-rocking scan 측정을 통해서 박막의 C-축 배향성과 RBS channeling를 이용하여 ZnO 박막의 epitaxial 성장 정도를 측정하였다. 박막의 상온 발광 특성은 He-Cd laser를 사용한 photoluminescence spectra로 측정하였다. 또한 표면의 morphology는 atomic force microscope(AFM)를 이용하여 관찰하였으며 transmission electron microscopy(TEM)을 사용하여 ZnO박막의 단면적을 관찰함으로서 grain의 성장과 광특성 및 결정성과의 영향에 대해서 연구하였다. ZnO 박막의 성장온도 55$0^{\circ}C$에서 RF power를 60W에서 120W까지 변화시킬 경우 XRD $\theta$-rocking peak의 반치폭이 0.157$^{\circ}$에서 0.436$^{\circ}$까지 변화하였고 80W에서 최소값을 가졌으며 in-plain에 대한 XRD 측정 결과 ZnO 박막의 성장은 sapphire 기판에 대해서 30$^{\circ}$회전되어 성장된 것으로 알 수 있었으며 이는 ZnO [100]∥ Al2O3[110]의 관계를 갖는다는 것을 나타낸다. 광특성의 측정 결과인 PL peak의 반치폭은 133.67meV에서 89.5meV까지 변화함을 알 수 있었고 80W에서 최대값을 가졌으며 이는 RF power의 변화에 따른 결정성의 변화와는 반대되는 현상임을 알 수 있었다. 그러나 성장온도 $600^{\circ}C$일때에는 XRD $\theta$-rocking peak의 반치폭이 0.129$^{\circ}$로 결정성이 우수한 박막임을 확인할 수 있었고 PL peak의 반치폭 또한 Ar과 O2의 비율에 따라 76.32meV에서 98.77meV로 광특성도 우수한 것으로 나타났다. RBS channeling 결과 55$0^{\circ}C$에서는 $\chi$min값이 50~60%였으나 $600^{\circ}C$일 때에는 $\chi$min값이 4~5%로 박막이 epitaxial 성장을 하였다는 것을 알 수 있었다. 결정성과 광특성과의 연관성을 알아보기 위해 TEM을 이용한 박막의 cross section image를 관찰한 결과 광특성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XRD분석 결과에서처럼 C-축배향성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 RF magnetron sputtering 법으로 광특성이 우수한 양질의 ZnO박막 성장이 가능하였다는 것을 알 수 있었으며 광소자로써의 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.40-45
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• 2008

유리기판 위에 약 500 nm 의 두께로 성장된 ZnO층의 구조적, 광학적, 전기적 성질에 미치는 갈륨도핑의 영향에 대하여 연구 하였다. 다결정 ZnO 와 GZO 층은 상온에서 radio frequency magnetron sputtering 법을 사용하여 성장되었다. 투과전자현미경 (TEM)과 x-ray 회절분석 (XRD)에 의하면, 갈륨이 도핑된 ZnO 박막의 결정성은 ZnO에 비하여 향상되었고 (002)방향을 따라 우선성장 되었음이 발견되었다. GZO 박막의 투과도는 가시광 영역에서 ZnO 박막에 비해 약 10% 정도 향상된 것으로 나타났다. PL 분석에 따르면, NBE emission 세기와 DL emission 세기의 비는 GZO 와 ZnO의 경우 각각 2.65:1 과 1.27:1로 나타났다. GZO와 ZnO의 비저항은 각각 1.27과 1.61 $\Omega{\cdot}cm$로서 GZO의 전기전도도가 높았다. GZO 와 ZnO의 캐리어농도는 각각 $10^{18}$ and $10^{20}cm^2$/Vs으로 측정되었다. 본 실험결과 따르면, Ga 도핑으로 인해 ZnO 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성이 향상되었음을 알 수 있었다.