• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.78.2-78.2
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• 2010

Cu(In,Ga)Se2 (CIGS)박막태양전지는 간단한구조와 가격경쟁력 및 고효율화 가능성에 대한 기대감에 의해 많은 연구가 수행되어오고 있다. 특히 높은 흡수계수와 적절한 밴드갭, 큰 결정크기와 같은 물질의 특성들이 장점으로 작용하고 있기 때문이다. 또한 CIGS박막태양전지는 다른 태양전지에 비해 광열화가 적다는 장점도 가지고 있다. CIGS 박막은 CuInSe2내의 In 사이트에 Ga을 도핑함으로서 형성이 되는데 그때의 밴드갭은 약 1.4eV이며 이를 형성하기 위해 많은 방법들이 제안되고 있는데, CIGS박막 형성 시 가장 중요시 여겨야 될 인자는 구성원소로부터 최적화된 조성비를 찾는 것이다. 이러한 관점에서 볼때 evaporation법이나 sputtering법같은 진공방식의 공정법이 비진공방식에 비해 최적의 조성비를 찾는 것이 수월할 것으로 생각된다. selenization을 하기전에, 동시증착이나 다층박막형성을 통해 Cu-In-Se의 조합이 일반적으로 이루어진다. 어떤방법이든 Se의 부가적인 공급이 이루어지는데 시작 전구체의 조합에서 그 해법을 제시하는 것에 대한 논의가 많이 부족한 현실로서, CuInSe2의 단일전구체에 의한 박막형성과 특성평가에 대해 구체적인 논의가 필요하다. 본 실험에서는 Cu-In-Se 전구체를 CuInSe2 단일 타겟에서부터 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 박막증착을 하여 Se의 Rapid Thermal Process(RTA)법을 통해 Se이 순차적으로 공급되었다. 이때 형성되는 박막의 태양전지 흡수층 적용을 위한 광학적, 전기적 및 구조적에 대한 논의된다. Soda lime glass(SLG)와 Corning 1737 유리를 기판으로 하여 아세톤-에탄올을 이용, 초음파세척을 실시하였다. 스퍼터 공정을 하기전에 흡착된 물분자를 제거하기 위하여 약 30분간 $120^{\circ}C$로 열을 가해주었으며, 공정을 위한 총 아르곤 가스의 양은 약 50sccm이며 이때의 공정압력은 20mtorr로 고정하였다. 우선 RF power와 기판온도에 따른 단일전구체 형성을 관찰하기 위하여 각각 30~80W, RT~$400^{\circ}C$로 변화를 주어 박막을 형성한 후 모든 sample에 대하여 $500^{\circ}C$분위기에 effusion cell을 이용하여 Se 분위기에서 결정화를 실시하였다. 샘플의 두께는 Surface profiler로 측정하였고 단면은 전자주사현미경으로 관찰되었다. 동시에 SEM이미지를 통하여 morphology와 grain size 및 EDX를 통하여 조성분석을 하였다. 밴드갭, 투과율 및 흡수계수는 UV-VIS-NIR분광분석법을 통하여 수행되었으며, 전기적 특성분석을 위해 4-point-probe와 Hall effect측정을 수행하였다. 공정변수에 따른 단일타겟으로 얻어 결정화된 CuInSe2박막의 자세한 결과와 논의에 대하여 발표한다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.3
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• pp.214-220
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• 1997

A thin film optical waveguide sensor has been developed to measure and analyze quantitatively some inherent optical properties of biochemical substances. In this paper, two different kinds of thickness of thin film waveguide were prepared by RF sputtering of Corning-7059 glass(n = 1.588 at ${\lambda}=\;514nm$, Ar laser) on Pyrex glass substrates. We made a sensing membrane coated on the thin film waveguide with the poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate-co-vinyl alcohol) (91 : 3 : 6) copolymer membrane based on $H^{+}$-selective chromoionophore and $K^{+}$-selective neutral ionophore and then proposed the thin film opptical waveguide ion sensor which can select a potassium ion. This sensor based ell the absorbance change by utilizing chromoionophore and neutral ionophore, which changes their absorption spectrum in the UV-vis region upon complexation of the corresponding ionic species, have been reported. The sensitivity dependence of the proposed sensor on interaction length, waveguide thickness, and content of a chromoionophore was investigated. This sensor has the measurement range of $10^{-6}M{\sim}1M$ for $K^{+}$ concentration and 90% response time of duration within 1 min. Also, our thin film optical waveguide sensor using the evanescent field was investigated as compared with conventional transmission sensor or optode sensor by the optical fiber. The sensitivity of thin-film waveguide $K^{+}$ sensor is higher than that of the conventional transmission sensor. The proposed sensor is expected to be useful to biochemical, medical, environmental inspection and so on.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.278-279
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• 2012

최근 들어 세계적인 고유가 행진과 화석연료 고갈에 대응하기 위하여 대체 에너지원 발굴에 대한 필요성이 높아지고 있다. 그 중 CIGS 박막 태양전지는 미래 신재생 에너지 자원의 가장 유망한 후보군 중 하나이다. 기존의 Si 기반의 태양전지의 경우 시간경과에 따른 효율 저하, 높은 재료비, 복잡한 공정으로 인하여 대량생산이 힘든 단점을 가지고 있다. 반면 박막 태양전지의 경우 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로서는 2세대 태양전지로 불리우며, 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 우월성을 가진다. 그리고 이러한 CIGS 박막 태양전지를 단일 CIGS 타겟을 이용하여 스퍼터링 공정으로 제작하면 기존에 사용되었던 동시 증발법에 비해서 간단하고 대면적 코팅 및 대량 생산이 가능하다. 본 연구에서 사용된 기판으로는 $25{\times}25mm$ 크기의 Soda Lime Glass (SLG) 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 공정으로 Mo가 $1{\mu}m$ 증착된 시편을 이용하여, 2 inch 단일 CIGS 타겟 (MATERION, CIGS Target 25-17.5-7.5-50 at%)을 기판 가열하여 증착하였다. RF 파워는 80 W, 기판 온도는 RT, 100, 200, 300, $400^{\circ}C$로 가열 후 증착하였고, CIGS 박막의 두께는 약 $1{\mu}m$로 일정하게 하였다. CIGS/Mo 박막의 파워별 미세구조 분석을 위해 X-ray Diffraction (XRD, BRUKER GADDS)로 측정하였으며, 박막의 결정립 크기를 확인하기 위해 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, HITACHI)을 사용하여 측정하였다. 조건별 박막의 조성 분석 및 표면조도는 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, HORIBA 7395-H)와 Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 각각 평가하였다. 마지막으로 광학적 특성을 평가하고 박막의 밴드갭 에너지를 계산하기 위해서 190 nm에서 1,100 nm의 영역 대에서 자외선 광학 측정기(UV-Vis, HP-8453, AGLIENT)로 투과도를 측정하여 밴드갭 에너지를 계산하였다. 증착된 CIGS 박막은 기판 온도가 증가함에 따라 결정립 크기가 커지는 경향을 보였다. 이는 기판 상에 도달한 스퍼터 원자의 확산 에너지 증가로 인한 것으로 생각되어진다. 또한, 기판온도에 따른 결정립 성장 변화는 4성분계의 박막의 조성 및 핵생성 밀도와 관련되어 설명되어질 것이다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.21 no.5
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• pp.205-209
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• 2011

Zinc oxide has semi-conductivity and super conductivity characteristics. It can be used optically and is applied on many areas such as gas sensor, solar cell and optical waveguide. In this paper, to improve optical characteristics of ZnO, aluminum was added on zinc oxide. Zinc oxide and aluminum zinc oxide was fabricated as nano fiber form. ZnO solution was created by mixing poly vinyl pyrrolidone, ethyl alcohol, and zinc acetate. An Al doped ZnO was created by adding aluminum solution to ZnO sol. By applying these sols on electro spinning method, nano fibers were fabricated. These fibers are heat treated at 300, 500, and $700^{\circ}C$ degrees and were analyzed with X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning electron microscopy (SEM) to examine the nano structures. TGA and DSC measurement was also used to measure the change of mass and calorie upon temperature change. The absorbance of ZnO and Al-doped ZnO was carried out by UV-vis measurement.

• Particle and aerosol research
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• v.6 no.2
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• pp.51-59
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• 2010

ZnO quantum dots embedded in a silica matrix without agglomeration were synthesized from $TEOS:Zn(NO_3)_2$ solutions in one-step process by aerosol-gel method. It was successfully demonstrated that the size of ZnO Q-dots could be controlled from 2 to 7 mm verified by a high resolution transmission electron microscope observation. The line scanning energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS) revealed that the Q-dots existed preferentially inside SiO2 sphere when Zn/Si < 0.5. However, the Q-dots distributed homogeneously all over the sphere when Zn/Si > 1.0. Blue-shifted UV/Vis absorption peak observation confirmed the quantum size effect on the optical properties. The photoluminescence(PL) emission peaks of the powders at room temperature were consistent with previous reports in the following aspects: 1) PL characteristics are dominated by two peaks of deep-level defect-related emissions at 2.4 - 2.8 eV, 2) the first defect-related peak at 2.4 eV was blue shifted due to the quantum size effect with decreasing the concentration of $Zn(NO_3)_2$(decreasing the size of ZnO q dots). More interestingly, the existence of surface-exposed ZnO q dots affects greatly the second defect PL peak at 2.8 eV.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.43 no.1
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• pp.85-91
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• 1999

The second order rate constants for the hydrolysis of substituted phenyl N,N-diethyl-P-benzylphosphonamidates (2,4-$(NO_2)_2$, 4-$NO_2$, 4-CN, 4-Cl, 4-H)in 20% dioxane-water (v/v) have been determined by UV/Vis spectrophotometric method at various temperatures. The activation parameters (Ea, ${\Delta}H^{\neq}$,${\Delta}S^{\neq}$) were calculated from the rate constants and the reaction constant ($\rho$) was also estimated by Hammett equation. The activation entropies of the title reactions show considerably negative values, this result is not consistent with a dissociative mechanism (EA) in which a positive or a slightly negative value of the entropy of activation should be expected. Further, kinetic evidence for an associative mechanism (AE) was obtained from the linear free energy relationship. By the results of kinetic study for the alkaline hydrolysis of substituted phenyl N,N-diethyl-P-benzylphosphonamidates, it may be concluded that these reactions proceed through an associative mechanism.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.27 no.9
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• pp.589-593
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• 2014

AlNO multi-layer thin films on aluminum substrates were prepared by DC reactive magnetron sputtering method. $Al_2O_3$/AlNO(LMVF)/AlNO(HMVF)/Al/substrate of 4 multi-layer has been prepared in an Ar and ($N_2+O_2$) gas mixture, and $Al_2O_3$ of top layer is anti-reflection layer on double AlNO(LMVF)/AlNO(HMVF) layers and Al metal of infrared reflection layer. In this study, the roughness and surface properties of AlNO thin films were estimated by field emission scanning electron microscopy(FE-SEM). The grain size of AlNO thin films increased with increasing sputtering power. The composition of thin films has been systematically investigated using electron probe microanalysis(EPMA). The optical properties with wavelength spectrum were recorded by UV-Vis-NIR spectrophotometry at a range of 200~1,500 nm. The absorptance of AlNO films shows the increasing trend with swelling ($N_2+O_2$) gas mixture in HMVF and LMVF deposition. The excellent optical performance showed above 98% of absorptance in visible wavelength region.

• Analytical Science and Technology
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• v.5 no.4
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• pp.425-431
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• 1992

The concentration and determination of trace phosphate ion was studied by $La(OH)_3$ coprecipitaiton. Phosphate ions in 1.0L samples were coprecipitated with lanthanium hydroxide at pH 9.5 adjusted with ammonia solution. The precipitates were floated with the aid of mixed surfactant(1:8 sodium oleate/sodium dodecyl sulfate) and nitrogen gas bubbles. The floated precipitate was collected in suction flask from the solution. The precipitate were washed with dil. ammonia solution and dissolved in sulfuric acid. The phosphate ion in the concentrated solution was finally determinated by UV/VIS spectrophotometry using the molybdenium blue method. The proposed method could be applied to the determination of phosphate ion in tap water and river water.

• Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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• v.13 no.1
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• pp.37-42
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• 2008

Purpose: This study is to prepare tintable hard coatings for plastic lenses and to evaluate spectroscopic and surface characteristic for these coatings. Methods: These coatings had been prepared by the sol-gel method using TEOS, MTMS and GPTS. Scanning electron microscopy (SEM), Raman spectroscopy, infrared (IR) spectroscopy and UV/VIS spectroscopy have been used to investigate the optical and structural characteristics of the coatings. Results: Tint ability of this coating was about 2 times higher than general hard coatings. The lenses applied by tintable hard coatings showed excellent adhesion, abrasion resistance, hot water resistance, and chemical resistance. Pencil hardness was 5H and the surface of coatings was smooth and free of cracks. Conclusions: This hard coating system for plastic lenses offered a hard and stable surface that could be tinted.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.12-12
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• 2002

hexagonal Boron Nitride (hBN), rhombohedral Boron Nitride (rBN)과 고밀도의 wurzitic Boron N Nitride (wBN), cubic Boron Nitride (cBN) 등의 다양한 상을 갖는 Boron nitride는 그 결정구조에 따라 저밀도, 고밀도 박막으로 분류되며 이중 hBN과 rBN은 층간 결합이 약한 $sp^2$ 결합특성을 가지고, wBN 과 cBN은 강한 $sp^3$ 결합특성을 가지고 있다. 현재까지 $sp^3$결합을 갖는 BN의 우수한 특성을 응용하기 위한 수 많은 연구들이 있어왔다. 특히 cBN은 다이아몬드에 버금가는 높은 경도뿐만 아니라 높은 화 학적 안정성 및 열전도성 등 우수한 물리화학적 특성을 가지고 있어 마찰.마모, 전자, 광학 등의 여러 분야에서의 산업적 응용이 크게 기대되고 있다. 그러나 이와 같이 BN박막의 기계적 물성과 관련한 연 구는 많이 진행되어 왔으나 전기.전자적, 광학적 특성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 BN박막의 또 다른 웅용 분야를 탐색하고자 ME - ARE (Magnetically Enhanced A Activated Reactive Evaporation)법 에 의 해 합성 된 BN박막의 광학적 특성 에 관하여 조사하였다. BN박 막합성 은 전자총에 의 해 증발된 보론과 질소.아르곤 플라즈마의 활성 화반응증착(Activated Reactive E Evaporation)에 의해 이루어졌다. 기존의 ARE장치와 달리 열음극(hot cathode)과 양극(anode)사이에 평 행자기장을 부가하여 플라즈마의 증대시켜 반웅효율을 높였다. 합성실험용 모재로는 기본적인 특성 분 석을 위해 p-type으로 도핑된 (100) Si웨이퍼를 $30{\times}40mm$크기로 절단 후, 10%로 희석된 완충불산용액 에 10분간 침적하여 표면의 산화층을 제거한 후 사용하였으며, 광학특성 분석을 위해 $30{\times}30mm$의 glass를 아세톤으로 탈지.세척한 후 사용하였다. 박막합성실험에서 BN의 광학적 특성에 미치는 공정변수의 영향을 파악하기 위하여, 기판바이어스 전압, discharge 전류, $Ar/N_2$가스 유량비 등을 달리하여 증착하였다. 증착된 박막은 FTIR 분석을 통하 여 결정성을 확인하였으며, AFM 분석을 통하여 코팅층의 두께를 측정하였고, UV - VIS spectormeter를 이용하여 투광특성을 평가하였다.