• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.115-115
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• 2010

고휘도 고효율 백색 LED (lighting emitting diode)가 차세대 조명광원으로 급부상하고 있다. 백색 LED를 생산하기 위한 공정에서 MOCVD (유기금속화학증착)장비를 이용한 에피웨이퍼공정은 에피층과 기판의 격자상수 차이와 열팽창계수차이로 인하여 생성되는 에피결함의 문제로 기판과 GaN 박막층 사이에 완충작용을 해줄 수 있는 버퍼층 (Buffer layer)을 만든다. 그 위에 InGaN/GaN MQW (Multi Quantum Well)공정을 하여 고휘도 고효율 백색 LED를 구현 할 수 있다. 이 공정에서 기판의 온도가 불균일해지면 wafer 파장 균일도가 나빠지므로 백색 LED의 yield가 떨어진다. 균일한 기판 온도를 갖기 위한 조건으로 기판과 induction heater의 간격, 가스의 흐름, 기판의 회전, 유도가열코일의 디자인 등이 장비의 설계 요소이다. 본 연구에서는 유도가열방식의 유도가열히터를 이용하여 기판과 히터의 간격에 차이에 따른 기판 균일도 측정했고, 회전에 의한 기판의 온도분포와 자기장분포의 실험적 결과를 상용화 유체역학 코드인 CFD-ACE+의 모델링 결과와 비교 했다. 또한 가스의 inlet위치에 따른 기판의 온도 균일도를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 가열원은 유도가열히터 (Viewtong, VT-180C2)를 사용했고, 가열된 흑연판 표면의 온도를 2차원적으로 평가하기 위하여 적외선 열화상 카메라 (Fluke, Ti-10)를 이용하여 온도를 측정했다. 와전류에 의한 흑연판의 가열 현상을 누출 전계의 분포로 확인하기 위하여 Tektronix사의 A6302 probe와 TM502A amplifier를 사용했다. 흑연판 위에 1 cm2 간격으로 211곳에서 유도 전류를 측정했다. 유도전류는 벡터양이므로 $E{\theta}$를 측정했으며, 이때의 측정 방향은 흑연판의 원주방향이다. 또한 자기장에 의한 유도전류의 분포를 확인하기 위하여 KANETEC사의 TM-501을 이용하여 흑연판 중심으로부터 10 mm 간격으로 자기장을 측정 했다. 저항 가열 히터를 통하여 대류에 의한 온도 균일도를 평가한 결과 gap이 3 mm일때, 평균 온도 $166.5^{\circ}C$에서 불균일도 6.5%를 얻었으며, 회전에 의한 온도 균일도 측정 결과는 2.5 RPM일 때 평균온도 $163^{\circ}C$에서 5.5%의 불균일도를 확인했다. 또한 CFD-ACE+를 이용한 모델링 결과 자기장의 분포는 중심이 높은 분포를 나타냄을 확인했고, 기판의 온도분포는 중심으로부터 55 mm되는 곳에서 300 W/m3로 가장 높은 분포를 나타냈다. 가스 inlet 위치를 흑연판 중심으로 수직, 수평 방향으로 흘려주었을 때의 불균일도는 각각 10.5%, 8.0%로 수평 방향으로 가스를 흘려주었을 때 2.5% 온도 균일도 향상을 확인했다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.151-152
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• 2010

극성 [0001] 방향으로 성장 된 질화물 기반의 LEDs (light emitting diodes) 는 분극현상에 의해 발생하는 강한 내부 전기장의 영향을 받게 된다. 이러한 내부 전기장은 양자우물 내의 전자와 정공의 공간적 분리를 야기하고 quantum confined Stark effect (QCSE) 에 의한 발광 파장의 적색 편이가 발생하며 양자효율의 저하를 가져오게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 양자 우물구조를 GaN 의 m-plane (100) 이나 a-plane (110) 등 비극성면 위에 성장하려는 시도를 하고 있다. 그러나 비극성면의 비등방성 (anisotropy) 으로 인하여 결정성이 높은 비극성 GaN을 성장하는 데에는 많은 어려움이 있다. 비극성 a-plane GaN 의 결정성과 표면 거칠기의 향상을 위해 경사각을 가지는 r-plane 사파이어를 기판으로 이용하는 연구들이 많이 진행되어 있다 [1-4]. 그러나 r-plane 사파이어 기판의 경사각과 표면의 pit 형성에 관한 상관관계의 체계적인 연구는 상대적으로 많이 진행되지 않았다. 본 연구에서는 경사각을 가진 r-plane 사파이어 기판에 유기금속화학증착법을 (MOCVD) 이용하여 a-plane GaN 을 성장하였으며, 성장 시 기판의 경사각이 a-plane GaN의 성장 거동 및 표면형상에 미치는 영향을 분석하였다. 본 실험에서는r-plane에서 m-axis방향으로 0도에서 -0.65도의 경사각을 가지는 r-plane 사파이어 기판을 이용하였다. a-plane GaN 성장에는 고온 GaN 핵 형성층을 (nucleation layer) 이용하는 2단계 성장 법이 사용되었다 [5]. -0.37도 보다 크기가 큰 경사각을 가진 r-plane 사파이어에 성장된 a-plane GaN의 표면에는 수 ${\mu}m$ 크기의 삼각형 형태의 pit이 형성되었다. 사파이어의 경사각이 -0.37도에서 -0.65도로 증가하였을 경우에, GaN의 m방향 X-ray 록킹커브 반치폭은1763 arcsec에서 1515 arcsec로 감소하였으나 표면에 삼각형 pit의 밀도는 103 cm-2 이하에서 $2{\times}106$ cm-2으로 증가하였다. 이러한 r -plane 사파이어 기판의 경사각의 차이로 표면에 pit이 발생과 결정성변화의 원인을 확인하기 위해서, 여러가지 다른 경사각을 가진 사파이어 기판의 표면에 성장된 핵 형성층의 표면 양상을 확인하였다. 발표에서는 경사각의 차이에 따른 기판 표면에서의 원자 step 구조와 GaN 의 핵 형성 간의 상관관계에 대하여 구체적으로 논의할 것이다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.11 no.7
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• pp.547-553
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• 2017

In the current medical field, lead is widely used as a radiation shield. However, the lead weight is very heavy, so wearing protective clothing such as apron is difficult to wear for long periods of time and there is a problem with the danger of lethal toxicity in humans. Recently, many studies have been conducted to develop substitute materials of lead to resolve these problems. As a substitute materials for lead, barium(Ba) and iodine(I) have excellent shielding ability. But, It has characteristics emitting characteristic X-rays from the energy area near 30 keV. For patients or radiation workers, shielding materials is often made into contact with the human body. Therefore, the characteristic X-rays generated by the shielding material are directly exposured in the human body, which increases the risk of increasing radiation absorbed dose. In this study, we have developed the FLUKA transport code, one of the most suitable elements of radiation transport codes, to remove the characteristic X-rays generated by barium or iodine. We have verified the reliability of the shielding fraction of the structure of the structure shielding by comparing with the MCPDX simulations conducted as a prior study. Using the MCNPX and FLUKA, the double layer shielding structures with the various thickness combination consisting of barium sulphate ($BaSO_4$) and bismuth oxide($Bi_2O_3$) are designed. The accuracy of the type shown in IEC 61331-1 was geometrically identical to the simulation. In addition, the transmission spectrum and absorbed dose of the shielding material for the successive x-rays of 120 kVp spectra were compared with lead. In results, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$ and $0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ structures have been absorbed in both 33 keV and 37 keV characteristic X-rays. In addition, for high-energy X-rays greater than 90 keV, the shielding efficiency was shown close to lead. Also, the transport code of the FLUKA's photon transport code was showed cut-off on low-energy X-rays(below 33keV) and is limited to computerized X-rays of the low-energy X-rays. But, In high-energy areas above 40 keV, the relative error with MCNPX was found to be highly reliable within 6 %.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.26 no.2
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• pp.57-65
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• 2008

The effects of light quality and irradiance on the growth of centric diatom, Skeletonema costatum (Jinhae Bay strain) were investigated in the laboratory. At 20$^{\circ}C$ and 30 psu, the irradiance-growth curve showed the maximum growth rate of 1.17 day$^{-1}$ with half-saturation photon flux density (PFD) (K$_s$) of 92.4 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$, $\mu$=1.17 (I-5.28)/(I+81.8), (r=0.98), and a compensation PFD (I$_0$) was 5.28 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$. The 10 equated to a depth of 3$\sim$5 m from March to May, 11 m in June and 4 m from July to September in Jinhae Bay. These responses suggested that irradiance at the depth near the surface layer in Jinhae Bay would provide favorable conditions for S. costatum. To assess the effects of light (i.e. wavelengths) on the growth, nine wave-lengths were used ranging from near ultraviolet to near-infrared supplied by light emitting diode. At an irradiance level of 25 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$, S. costatum grew under wavelengths of 405, 470, 505, 525, 568 and 644 nm, but did not grow at 590 and 623 nm; whereas S. costatum grew at all wavelengths at 100 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$. This implies that S. costatum is likely to grow well in enclosed water bodies where suspended particles absorbs most of the blue wavelengths, and dominated by yellow-orange wavelengths.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• v.35 no.5
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• pp.368-373
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• 2010

Objectives: This study investigated the effect of infection control barrier thickness on power density, wavelength, and light diffusion of light curing units. Materials and Methods: Infection control barrier (Cleanwrap) in one-fold, two-fold, four-fold, and eightfold, and a halogen light curing unit (Optilux 360) and a light emitting diode (LED) light curing unit (Elipar FreeLight 2) were used in this study. Power density of light curing units with infection control barriers covering the fiberoptic bundle was measured with a hand held dental radiometer (Cure Rite). Wavelength of light curing units fixed on a custom made optical breadboard was measured with a portable spectroradiometer (CS-1000). Light diffusion of light curing units was photographed with DSLR (Nikon D70s) as above. Results: Power density decreased significantly as the layer thickness of the infection control barrier increased, except the one-fold and two-fold in halogen light curing unit. Especially, when the barrier was four-fold and more in the halogen light curing unit, the decrease of power density was more prominent. The wavelength of light curing units was not affected by the barriers and almost no change was detected in the peak wavelength. Light diffusion of LED light curing unit was not affected by barriers, however, halogen light curing unit showed decrease in light diffusion angle when the barrier was four-fold and statistically different decrease when the barrier was eight-fold (p < 0.05). Conclusions: It could be assumed that the infection control barriers should be used as two-fold rather than one-fold to prevent tearing of the barriers and subsequent cross contamination between the patients.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.14 no.4
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• pp.205-212
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• 2009

To suggest possible to bioremediation by benthic microalgae Nitzschia sp. isolated from the Jinhae Bay, the studies investigated the effects o flight quality and quantity on the growth of Nitzschia sp. and its growth kinetics for phosphate investigated. The Nitzschia sp. was cultured under blue (450 nm), yellow (590 nm) and red wavelength (650 nm) using light emitting diode (LED) and mixed wavelengths using a fluorescent lamp. The maximum specific growth rate showed the Nitzschia sp. under blue wavelength, although photoinhibition was observed above $100\;{\mu}mol\;m^{-2}\;s^{-1}$. Mixed wavelengths were also observed by decreasing the maximum cell density from high irradiances (>$100\;{\mu}mol$ photons $m^{-2}\;s^{-1}$). The compensation photon flux density ($I_0$) calculated from the mixed wavelengths equated to a depth of 4-10 m in Jinhae Bay, and was lower in the summer season than the depth due to suspended matter (ca. 4 m). Thus, the suitable depth for maximum growth of Nitzschia sp. might be extremely limited. In the growth kinetics for phosphate, half-saturation constant ($K_s$) was similar among different wavelengths, although the maximum growth rate was varied among different wavelengths. Because the $K_s$ was high than that of the phytoplankton, Nitzschia sp. might have adapted to the high nutrient concentrations, and have effective nutrient storage in the cell quota. Thus, Nitzschia sp. may be a useful species for bioremediation of the benthic layer in polluted inner bays by means of irradiated specific wavelength as blue.