• 제목/요약/키워드: Refractive indices

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태양전지 응용을 위한 PECVD 실리콘 질화막 증착 및 열처리 최적화 (PECVD Silicon Nitride Film Deposition and Annealing Optimization for Solar Cell Application)

  • Yoo, Jin-Su;Dhungel Suresh Kumar;Yi, Jun-Sin
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권12호
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    • pp.565-569
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    • 2006
  • Plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) is a well established technique for the deposition of hydrogenated film of silicon nitride (SiNx:H), which is commonly used as an antireflection coating as well as passivating layer in crystalline silicon solar cell. PECVD-SiNx:H films were investigated by varying the deposition and annealing conditions to optimize for the application in silicon solar cells. By varying the gas ratio (ammonia to silane), the silicon nitride films of refractive indices 1.85 - 2.45 were obtained. The film deposited at $450^{\circ}C$ showed the best carrier lifetime through the film deposition rate was not encouraging. The film deposited with the gas ratio of 0.57 showed the best carrier lifetime after annealing at a temperature of $800^{\circ}C$. The single crystalline silicon solar cells fabricated in conventional industrial production line applying the optimized film deposition and annealing conditions on large area substrate of size $125mm{\times}125mm$ (pseudo square) was found to have the conversion efficiencies as high as 17.05 %. Low cost and high efficiency silicon solar cells fabrication sequence has also been explained in this paper.

다이오드 레이저 노출시간에 따른 Te-doped G $e_{15}Sb_{85}$ 박막의 광학 상수 변화 (The Variation in Optical Constants of Te-doped G $e_{15}Sb_{85}$ Thin Films with Diode-Laser Exposing Time)

  • 김홍석;정진만;이현용;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.30-33
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    • 1997
  • In this paper, we studied the variation in optical constants of Te-doped G $e_{15}$ /$Sb_{85}$ thin films with 7800$\AA$ diode-laser exposing time and power. The reflectances were increased with the increase of laser exposure time and the laser power in all films. Also, the refractive indices of the films after exposing were higher than those of the as-deposited films. Thus, the fast crystallization was caused by addition to the more Te content at the lower lacer power. It was observed that the surface morphologies of the exposed films are higher than those of the as-deposited films by SEM analysis. Therefore, it is considered that the T $e_{0.5}$(G $e_{15}$ /$Sb_{85}$)$_{99.5}$ thin films will show the high contrast ratio and high SNR and have fast erasing time due to crystallization when these films is applied to optical recording materials.terials.s.

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전기장에 의한 $Cs^+-Na^+$ 이온교환으로 제작된 유리 광도파로 (Glass optical waveguides made by electric-field-assisted $Cs^+-Na^+$ ion exchange)

  • 김영철;원영희;조두진
    • 한국광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.86-91
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    • 1998
  • 소오다 석회유리를 기판으로 하고 전기장에 의한 $Cs^+-Na^+$ 이온교환으로 다중 모우드 평면 광도파로를 제작하였다. 광도파로의 각 모우드들에 대한 실효굴절률을 측정하였으며 변형 Fermi 함수 모양으로 맞춤한 굴절률 분포형태를 전자 현미분석기로 얻은 농도분포형태와 비교분석하여 설명하였다. 정량적인 분석결과 약 90%의 $Na^+$이온이 $Cs^+$이온으로 치환되었다. 주어진 인가전기장, 확산온도 및 확산시간으로부터 광도파로 깊이, 이동도 및 굴절률 변화를 구하는 식을 세웠다. 이 식에서 성립하는 광도파로의 깊이와 확산시간의 제곱근 사이의 선형관계 및 광도파로의 깊이와 인가전기장 사이의 선형관계를 실험으로 확인하였다.

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Influence of Sn Doping on Structural and Optical Properties of Zinc Oxide Nanorods Prepared Via Hydrothermal Process

  • Park, Hyunggil;Kim, Younggyu;Ji, Iksoo;Kim, Soaram;Kim, Jin Soo;Son, Jeong-Sik;Leem, Jae-Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.203.2-203.2
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    • 2013
  • Hydrothermally grown ZnO nanorods were synthesized with various Sn contents on quartz substrates, ranging from 0 to 2.5 at% in increment 0.5 at%. Scanning electron microscopy (SEM) and ultraviolet (UV)- visible spectroscopy were used to determine the effect of Sn doping on the structural and optical properties. In the SEM images, the nanorods have hexagonal wurzite structure and the diameter of the nanorods increase with increase in the Sn contents. The optical parameters of the Sn-doped ZnO nanorods such as the absorption coefficients, optical bandgaps, Urbach energies, refractive indices, dispersion parameters, dielectric constants, and optical conductivities were gained from the transmittance and reflectance results. In the PL spectra, the NBE peaks in the UV region decrease and blue-shift with increase in the Sn contents. In addition, the DLE peaks in the visible region of the nanorods shift toward low-energy region when the ZnO nanorods doped with various Sn contents.

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소 혈청 알부민의 금 표면 플라즈몬 공명 칩과의 반응에 대한 pH의 영향 (Impact of pH on the response of bovine serum albumin to gold surface plasmon resonance chip)

  • 손영수
    • 센서학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.326-330
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    • 2021
  • Reactions between gold (Au) surface plasmon resonance (SPR) chips and bovine serum albumin (BSA) dissolved in solutions of different pH were investigated. The charge on the BSA depends on the pH of the solution in which it is dissolved. Thus, dissolving BSA in different pH solutions resulted in different charges of BSA. Among the BSA dissolved in solutions with pH 4.01, 7.4, and 10.01, the SPR response was the highest for BSA dissolved in the solution of pH 4.01. To eliminate the response variation owing to the difference in the refractive indices of the solutions, phosphate buffered saline (PBS) was injected into the system after the reaction of BSA with the Au SPR chip had happened. In this case too, the BSA dissolved in the solution with pH 4.01 exhibited the highest response. This may be attributed to the non-uniform distribution of ionic patches on the BSA, which can induce electrostatic attraction to the surface even though BSA has a positive charge at pH 4.01, and the absolute values of the net charge of BSA at pH 4.01 and 7.4 were very close.

Liquid-Liquid Equilibrium and Physical Properties of Aqueous Mixtures of Poly (Ethylene Glycol) 3000 with Tri-Potassium Citrate at Different pH: Experiment, Correlation and Thermodynamic Modeling

  • Ketabi, Mahnam;Pirdashti, Mohsen;Mobalegholeslam, Poorya
    • 대한화학회지
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    • 제63권1호
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    • pp.12-23
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    • 2019
  • The new experimental data of liquid-liquid equilibrium (LLE) of aqueous two-phase system (ATPS) consisting of poly(ethylene glycol) 3000 + tri-potassium citrate at different pH were presented. It was found that an increase in pH resulted in the expansion of the two-phase region. The TLL and STL increased with increasing the pH values. The Merchuk equation can be appropriately employed to correlate the binodal curves and also the tie-line compositions were adjusted to both the Othmer-Tobias and Bancroft equations. In order to calculate the compositions of the phase and the ends of the tie-lines, density and refractive indices as two physical properties were used. Finally, the extended UNIQUAC, UNIFAC, Virial-(Mobalegholeslam & Bakhshi) and modified UNIQUAC-FV were used to measure the phase equilibria at different pH. The results of the models suggested that it can be used quite well to correlate the LLE in an aqueous solution of polymer-salt.

다양한 홀 어레이 기판에서 측정한 특이 광 투과 센서의 센싱 성능 비교 (Comparison of Sensing Ability of Extraordinary Optical Transmission Sensor for Diverse Configurations of Substrate Hole Array)

  • 이예지;송혜린;안희상;김규정
    • 한국광학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.67-73
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다양한 배열을 가지는 기판에서의 특이 광 투과 센서 시스템의 센싱 성능을 조사하였다. 보조파장 홀 어레이 구조는 어레이의 주기와 격자 배열을 달리하여 제작하였고, 특이 광 투과 센서 시스템으로 제작한 기판에서의 투과 스펙트럼을 측정하였다. 굴절률이 다른 유전물질을 이용하여 투과 스펙트럼을 관찰한 결과 어레이의 주기가 증가할수록 센서의 민감도가 높아짐을 보았다. 또한 육각형 어레이에서 측정한 결과와 비교하였을 때 정사각형 어레이에서 센서의 성능이 향상됨을 입증하였다.

Micro Gas Sensor의 Membrane용 ${SiN}_{x}$막과 ${SiN}_{x}/\textrm{SiO}_{x}/{SiN}_{x}$막의 응력과 굴절율 (Stress and Relective Index of ${SiN}_{x}$ and ${SiN}_{x}/\textrm{SiO}_{x}/{SiN}_{x}$ Films as Membranes of Micro Gas Sensor)

  • 이재석;신성모;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.102-106
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    • 1997
  • 박막형 접촉연소식을 포함한 마이크로 가스센서에서 membrane은 Si식각시 식각정지용으로서 또 센서 소자를 지지하는 층으로서 응력이 없어야 하며 이는 응력이 membrane파괴의 주 원인으로 작용하기 때문이다. 이에 따라 본 연구에서는 증착조건이 low pressure chemical vapor deposition(LPCVD)법과 sputtering법으로 제작된 $SiN_{x}$$SiN_{x}/SiO_{x}/(NON)$막의 응력고 굴절율 변화에 미치는 효과에 대한 실험을 행하였다. LPCVD의 경우 단일막인 $SiN_{x}$의 압축응력 및 굴절율을 나타내었다. Sputtering의 경우 $SiN_{x}$는 공정압력이 1mtorr에서 30torr까지 증가할수록 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 응력값은 압축에서 인장으로 전환되었으며 본 실험에서 응력이 가장 낮게 나온 시편의경우 압축응력으로 $1.2{\times}10^{9}dyne/cm^2$가 공정압력 10mtorr, 인가전력밀도 $1.37W/cm^2$에서 얻어졌다. 굴절율은 공정압력이 1motorr에서 30motorr까지 증가할수혹 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 감소하여 2.05에서 1.89의 변화를 보였다. LPCVD와 sputtering으로 증착된 막들은 모두 온도가 증가함에 따라 응력이 감소하였으며 온도감소시 소성적인 특성을 나타내었다.

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화산재입자의 고유 광학특성이 원격탐사 복사량에 미치는 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Volcanic Ash Inherent Optical Properties to the Remote Sensed Radiation)

  • 이권호;장은숙
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.47-59
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    • 2014
  • 화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.

결정질 실리콘 태양전지용 SiNx:H 박막 특성의 최적화 연구 (A Study on the Optimization of the SiNx:H Film for Crystalline Silicon Sloar Cells)

  • 이경동;김영도;;부현필;박성은;탁성주;김동환
    • 한국진공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.29-35
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    • 2012
  • 수소화된 실리콘 질화막은 결정질 태양전지 산업에서 반사방지막과 패시베이션 층으로 널리 사용되고 있다. 또한, 수소화된 질화막은 금속 소성공정과 같은 높은 공정온도를 거친 후에도 결정질 실리콘 태양전지의 표면층으로서 충족되는 특성들이 변하지 않고 유지 되어야 한다. 본 연구에서는 Plasma enhanced chemical vapor deposition 장치를 이용한 수소화된 실리콘 질화막의 특성 변화에 대한 경향성을 알아보기 위하여 증착조건의 변수(온도, 증착거리, 무선주파수 전력, 가스비율 등)들을 다양하게 가변하여 증착조건의 최적화를 찾았다. 이후 수소화된 실리콘 질화막의 전구체가 되는 사일렌($SiH_4$)과 암모니아 ($NH_3$) 가스비를 변화시켜가며 결정질 실리콘 태양전지에 사용되기 위한 박막의 광학 전기 화학적 그리고 표면 패시베이션 특성들을 분석하였다. 가스 비율에 따른 수소화된 실리콘 질화막의 굴절율 범위는 1.90~2.20까지 나타내었다. 결정질 실리콘 태양전지에 사용하기 위한 가장 적합한 특성은 3.6 ($NH_3/SiH_4$)의 가스비율을 나타내었다. 이를 통하여 $156{\times}156mm$ 대면적 결정질 실리콘 태양전지를 제작하여 17.2 %의 변환 효율을 나타내었다.