반도체 검출기는 입사되는 X선 에너지에 의하여 이온화되어 발생하는 전자 전공쌍을 수집함으로 방사선 정보를 확인하는 선량계로써 많은 연구와 활용이 이루어지고 있다. 하지만, X선 에너지에 의하여 반도체 검출기에서 발생하는 전기적 신호량이 높지 않기 때문에 누설 전류의 저감이 필수적이다. 누설 전류를 저감시키기 위한 방안으로 반도체 층과 전극 층의 Schottky Contact 구조의 설계, Insulating Layer의 사용, 높은 비저항의 반도체 물질 연구 등이 이루어지고 있다. 하지만, 기존에 누설 전류 저감을 위하여 Insulating Layer를 전극층과 반도체 층 사이에 형성하는 연구에 있어서 Insulating Layer와 반도체 층의 계면 사이에서 발생하는 Charge Trapping으로 인하여 생성되는 신호의 Reproducibility 저하, 동영상 적용의 제한 등의 문제점을 겪어왔다. 이에 본 논문에서는 누설 전류를 저감시킴과 동시에 Charge Trapping의 최소화를 이루기 위하여 Insulating Layer의 두께 최적화 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 Insulating Layer는 검출기 표면에 입사하는 X선 정보 손실을 최소화 시키는 동시에 누설 전류와 Charge Trapping을 최소화 시키는 방법으로써 CVD방법으로 검출기 표면에 균일하게 Insulating Layer를 코팅하였다. Insulating 물질은 Parylene을 사용하였으며, 그 중 온도, 습도 등 외부환경에 영향을 적게 받는 type C를 사용하였다. 증착에 사용한 장비의 진공도는 Torr로 설정하여 증착되는 Parylene의 두께가 약 $0.3{\mu}m$가 되게 하였으며, 실험에는 반도체 물질 PbO를 사용하였다. Parylene의 절연 특성은 Dark Current와 Sensitivity를 측정한 SNR을 이용하여 Parylene코팅이 되지 않은 동일 반도체 검출기와의 신호를 비교하였으며 또한 Parylene를 다층 제작한 검출기의 수집 신호량을 비교하였다. 제작한 검출기의 X선 조사 시의 수집 전하량 측정 결과, 100 kVp, 100mA, 0.03s의 X선 조건에서 $1V/{\mu}m$의 기준 시, Parylene를 코팅하지 않은 PbO 검출기의 Dark current는 0.0501 nA/cm2, Sensitivity는 0.6422 nC/mR-cm2, SNR은 12.184이었으며, Parylene단층의 두께인 $0.3{\mu}m$로 증착된 시편의 Dark current는 0.04097 nA/cm2, Sensitivity는 0.53732 nC/mR-cm2으로 Dark current가 감소되고 sensitivity도 감소하였지만 SNR은 13.1150으로 높아진 것을 확인할 수 있었다. Perylene이 $0.6{\mu}m$로 증착된 시편의 경우, Dark Current는 0.04064 nA/cm2, Sensitivity는 0.31473 nC/mR-cm2, SNR은 7.7443으로써 Insulating Layer가 없는 시편보다 SNR이 약 40% 낮아진 것을 확인할 수 있었다. Parylene이 $0.9{\mu}m$로 증착된 시편의 경우 Dark current는 0.0378 nA/cm2, Sensitivity 0.0461 nC/mR-cm2로 Insulating Layer가 없는 시편에 비해 SNR은 약 1/12배 감소한 1.2196이었고, Parylene이 $1.2{\mu}m$로 증착된 시편의 SNR은 1.1252로서 더 감소하였다. 따라서 Parylene을 다층 코팅한 검출기일수록 절연 효과의 영향이 커짐으로써 SNR 비교 시 수집되는 신호량이 줄어드는 것을 확인하였다. 반도체 검출기의 누설 전류를 저감시킴과 동시에 신호 수집율에 영향을 최소화시키기 위하여 Insulating Layer의 두께를 적절하게 설정하여 적용하면 Insulating Layer가 없는 검출기에 비해 누설전류를 최소한으로 줄일 수 있고 신호 검출효율이 감소하는 것을 방지할 수 있을 것이라 사료된다.
Polydimethylsiloxane (PDMS) 신축기판과 Au 박막 사이의 중간층으로서 parylene F의 적용 가능성을 분석하고, Au 박막의 스퍼터링 중에 발생하는 PDMS 기판의 swelling이 Au 박막의 신축변형-저항 특성에 미치는 영향을 분석하였다. Parylene F 중간층 없이 PDMS 기판에 스퍼터링한 150 nm 두께의 Au 박막은 $11.7{\Omega}$의 초기저항을 나타내었으며, 12.5%의 인장변형률에서 저항의 overflow가 발생하였다. 반면에 150 nm 두께의 parylene F 중간층을 갖는 Au 박막의 초기저항은 $1.21{\Omega}$이었으며 30% 인장변형률에서 저항이 $246{\Omega}$으로 저항증가비가 현저히 낮아졌다. PDMS 기판의 swelling이 발생함에 따라 30% 인장변형률에서 Au 박막의 저항이 $14.4{\Omega}$으로 크게 저하되었다.
In this study, we tested parylene as the passivation layer for flexible organic light emitting diodes (FOLEDs).Parylene as passivtion layer has several advantages which are good optical transparent and low moisture penetration. For more an effective passivation of FOLEDs, we suggest hybrid passivation layer with parylene and silicon oxide. We compared electrical properties and stability of the device with and without passivation layer. The lifetime of FOLED with hybrid passivation layer was increased over three times than that of non-passivated of FOLED.
Parylene coating was adopted on CdZnTe (CZT) detector as a mechanical protection layer after wet passivation with hydrogen peroxide (H2O2) and ammonium fluoride (NH4F). Wet chemical passivant lose their effectiveness when exposed to the ambient conditions for a long time. Parylene coating could protect the effectiveness of passivation, by mechanically blocking the exposure to the ambient conditions. Stability of CZT detector was tested with the measurement of leakage current density and response to radio-isotopes. When the enough thickness of parylene (>100 ㎛) is adopted, parylene is a promising protection layer thereby ensuring the performance and long-term stability of CZT detectors.
H:LiNbO$_{3}$ optical modulator buffered by parylene layer, which has a merits in the bandwidth, power consumption and fabrication as compared with conventional SiO$_{2}$ buffered optical modulator, is proposed and analyzed. The dependences of velocity matching condition, charcteristics impedance, and driving voltage on dielectric constants, thickness of buffer layer, and electrode configurations are demonstrated with finite element calculation. And we performed the physical and chemical test of parylene buffer layer deposited on LiNbO$_{3}$ and under Au electrodes.
Park, Dae Young;Byun, Hye Ryung;Kim, Hyojung;Kim, Bora;Jeong, Mun Seok
Journal of the Korean Physical Society
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제73권11호
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pp.1787-1793
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2018
The power conversion efficiency of perovskite solar cells has reached 23.3%. Although significant developments have been made through intensive studies, the stability issue is still challenging. Passivation of perovskite solar cells with a transparent polymer provides better stability; however, there are a few disadvantages of organic polymer such as low thermal stability, weak adhesion and the lack of water retention ability. In this work, we prepared a dual Parylene-F/C layer with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, A-174, to combine the advantages of organic and inorganic materials. As a result, A-174 treated dual Parylene-F/C layer demonstrated improved passivation effects compared to a single Parylene layer due to the strong binding of Parylene and the water retention ability by $SiO_2$ formed from A-174. This synergetic effects can be expanded to the combination of other organic materials and organosilane compounds.
A hybrid passivation method using parylene and silicon dioxide combination layer for a flexible organic light emitting diode (FOLED) was applied on a polycarbonate substrate. A parylene coating by vapor polymerization method is a highly effective passivation process for the FOLED, and it applies all top surface and the edges of the FOLED device. In order to minimize the permeation of moisture and oxygen from the top surface of the device, an additional layer of silicon dioxide was deposited over the parylene coated layer. It was found that the water vapor transmittance rate (WVTR) of parylene (15 m-in-thickness) / SiO2 (0.3$\mu$m-in-thickness) combination layers deposited on polycarbonate film was decreased under the value of 10-3 g/m2day. The FOLED with the hybrid passivation showed remarkably longer lifetime characteristics in the ambient conditions than the non-passivated FOLED. The lifetime of the passivated FOLED was 400 hours and it was more than ten times over the lifetime of the convectional non-passivated FOLED.
재현성 있는 H:LiNbO\sub 3\ 광변조기의 제작을 위해 기존 광변조기에서 사용되는 Au/Cr/SiO\sub 2\ 전극구조 대신 상온에서 버퍼층 및 전극공정이 가능하고, 광대역 설계에도 유리하도록 새로운 Cu/parylene 전극구조를 사용한 광변조기의 설계 및 제작을 수행하였다. 이를 위해 유한요소법을 이용한 광변조기의 해석 및 설계, 소자제작을 위한 저손실 1550m H:LiNbO\sub 3\ 광도파로 공정, parylene 박막증착 및 CPW 전극형성 등의 단위 공정들을 확립하였다. 이러한 소자설계 기술 및 단위공정들의 결합을 통해 parylene 버퍼층구조 H:LiNbO\sub 3\ 광변조기 내부칩을 제작하였고, 저주파 구동특성 측정시스템을 통해 변조특성을 확인하였다. 특히 Cu/parylene 전극공정 전·후의 광도파로 특성이 일정하게 유지됨으로서 재현성 있는 소자제작이 가능함을 알 수 있었다.
The inorganic multi-layer thin film encapsulation was newly adopted to protect the organic layer from moisture and oxygen. Using the electron beam, sputter, inorganic multi-layer thin-film encapsulation was deposited onto the Polyethylene Terephthalate (PET) and their interface properties between inorganic and organic layer were investigated. In this investigation, the SiON, $SiO_2$ and parylene layer showed the most suitable properties. Under these conditions, the WVTR for PET can be reduced from level of $0.57g/m^2/day$ (bare subtrate) to $1*10^{-5}g/m^2/day$ after application of a SiON and $SiO_2$ layer. These results indicates that the $PET/SiO_2/SiON/Parylene$ barrier coatings have high potential for flexible organic light-emitting diode(OLED) applications.
피부는 방사선에 대한 민감도가 높기 때문에 방사선치료 시에 피부에 조사되는 선량을 정확하게 측정하여 과도한 피폭을 방지할 필요가 있다. 임상에서는 film, OSLD, TLD, glass 선량계등과 같은 선량계를 사용하여 피부선량을 측정하고 있지만, 이러한 선량계들은 피부곡면에서의 정확한 선량측정이 힘든 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 인체 굴곡에 따라서 부착이 가능한 피부선량계를 개발하고 그 반응 특성을 평가하였다. 선량계 제작에는 높은 원자번호(ZPb: 82, ZO: 8)와 밀도(9.53 g/cm3)로 방사선검출 측점에서 우수한 특성을 가지고 있는 Lead oxide(PbO)와 인체 굴곡에 따라 휘어질 수 있는 silicon 바인더를 사용하여 재조하였다. 한편 PbO 물질로 제작된 선량계의 경우 산화로 인한 성능 저하가 존재하기 때문에 parylene 등을 사용하여 성능저하를 방지해오고 있었지만, 기존에 사용된 parylene은 bending에 대한 영향을 받기 때문에 silicon을 이용한 새로운 형태의 passive layer를 제작하여 피부선량계에 적용하였다. 피부선량계의 특성평가는 SEM, 재현성, 선형성을 분석하여 평가하였다. SEM 분석을 통하여 bending에 영향을 받는지 평가하였으며, 6 MeV 에너지에서의 재현성, 선형성을 평가하여 피부선량계로 적용이 가능한지 평가하였다. SEM 분석을 통하여 선량계 표면을 관찰한 결과, parylene으로 passive layer가 올라간 parylene passive layer PbO 선량계는 구부러 졌을때, 표면에 crack이 발생하였다. 그에 반해 silicon passive layer가 올라간 silicon passive layer PbO 선량계에서는 crack 이 관찰되지 않았다. 재현성 측정 결과에서 silicon passive layer PbO 선량계의 RSD는 1.47%로 평가기준 RSD 1.5%를 만족하였으며, 선형성 평가 결과에서는 R2값이 0.9998로 나타나 평가기준 R2 0.9990을 만족하였다. silicon passive layer PbO 선량계는 bending에 따른 crack이 발생하지 않으며, 재현성, 선형성에서 높은 신호안정성과 정밀성, 정확성을 보여주어 피부선량계로의 적용이 가능한 것으로 평가되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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