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      • 쪽거리 차원을 통한 다공질규소의 미세구조 분석

        영유,홍사용 公州大學校 基礎科學硏究所 1998 自然科學硏究 Vol.7 No.-

        P형 단결정 규소 웨이퍼를 HF-에탄올 용액속에서 전류밀도와 양극반응 시간을 변화시켜 다공질규소(porous silicon)를 제작하고 그 두께와 밀도를 측정한 후 이 값으로부터 쪽거리(fractal)차원을 계산하였다. 그리고 이를 퍼짐한계뭉침(diffusion limited aggregation)모델로 계산된 2차원 컴퓨터 시늉내기(simulation)결과와 비교 분석하였다. 그 결과 다공질규소의 미세구조는 쪽거리 구조를 갖는 것이 확인되었다. The thicknesses and densities of porous silicon were measured for various conditions. From data, the fractal dimensions were estimated and compared with the 2-dimensional computer simulation based on diffusion limited aggregation model. We concluded that porous silicon, in fact, has fractal geometry and the fractal dimensions does not depend on reaction time but inversely depend on current density.

      • KCI등재

        Distributed Bragg Reflector, Microcavity 구조를 갖는 다공질규소의 반사율 스펙트럼

        영유,한중,Kim, Young-You,Kim, Han-Jung 한국결정성장학회 2009 韓國結晶成長學會誌 Vol.19 No.6

        본 연구에서는 p형 단결정 규소 기판을 에칭시켜 다층구조를 갖는 DBR 및 Microcavity 다공질규소를 제작하고, 그 반사율 스펙트럼을 조사하였다. 그 결과 다층구조를 갖는 다공질규소의 반사율 스펙트럼에서 프린지 패턴의 수는 단일층 다공질규소의 경우보다 상대적으로 많았으며, 특정 파장에서 반사율은 90 % 이상으로 나타났다. 그리고 DBR 다공질규소에서 최대 반사율 봉우리의 FWHM 값은 33 nm로 매우 좁게 나타났다. In this paper, we made three kinds of porous silicon samples (single layer, distributed Bragg reflector, and microcavity) by electrochemical etching p-type silicon substrate. And then, we investigated their reflectance spectrum properties. We found that the number of fringe patterns and the maximum reflectivity of porous silicon multilayer increased compared with a porous silicon sinlge layer. In addition, we can observe that the DBR (distributed Bragg reflector) porous silicon has a full-width at half-maximum about 33 nm which is narrower than the porous silicon single layer and porous silicon microcavity.

      • Na^+이온이 다공질 실리콘의 Electroluminescence 특성에 미치는 영향

        영유,이춘우 公州大學校 基礎科學硏究所 1995 自然科學硏究 Vol.4 No.-

        p형 단결정 규소 기판을 10%HF-ethanol 용액에서 양극처리하여 표면에 다공질 규소층 (porous Si layer)을 형성시키고, 0.2M Na2SO4용액에서 양극산화시켜 다공질 규소/전해질 계면에서 일어나는 EL을 관찰하였다. EL은 양극산화의 진행에 따라 강도가 점차 증가하여 포화되었다가 사라졌으며, 발광 도중에도 봉우리 파장은 단파장 쪽으로 이동하였다. 이러한 현상은 다공질층의 표면에 존재하는 Si-H결합의 규소밀도와 양자 크기 효과의 증대로 설명할 수 있었다. 그리고 EL의 봉우리 파장은 다공질 규소층의 형성 시간이 길수록 장파장 쪽으로 이동하였으며, 이것은 접촉 전해질에 들어 있는 Na+이온의 영향으로 해석되었다. Porous Si layers(PLS) were formed on the degenerated p-type(100) Si wafers by electrochemical anodization in 10% HF-ethanol solution. Electroluminescence(EL) from PLS/electrolyte interface by anodic oxidation in 0.2M Na2SO4 solution was investigated. EL increased, saturated, and finally diminished as anodic oxidation proceeded. The longer preparation time, the lower emitted photon energy, the shorter duration of EL, and the bigger total integrated intensity. Red shift of peak wavelength of EL was interpreted as a influence of Na+ ions in electrolyte solution. The proportionality of intensity and duration of EL, and blue shift of the peak wavelength during oxidation were discussed in terms of Si-H bonds on PSL and ehancement of quantum size effect.

      • KCI등재

        유기증기 접촉에 따른 DBR 다공질규소의 반사율 스펙트럼 변화

        영유,Horchhong CHENG,장재형,이기원,한중 한국물리학회 2009 새물리 Vol.59 No.4

        To use porous silicon as an organic vapor sensor, we made Distributed Bragg Reflector(DBR) porous silicon and investigated its reflectance spectrum before, during, and after exposure to a organic vapor. During the exposure of DBR porous silicon to isopropanol, ethanol, methanol, and acetone vapors, the reflectance peak shifted toward longer wavelength. The red-shift of the reflectance peak arises from refractive index changes induced by capillary condensation of the organic vapor in the pores of the DBR porous silicon. Also, the red-shift of the reflectance peak appeared to incerase with increasing concentration of the solvent. This experimental results have opened the possibility of gas-sensor development based on variations in the reflectance for DBR porous silicon. 다공질규소를 유기증기의 종류와 농도를 판별할 수 있는 감지 소자로 개발하기 위한 목적으로 distributed Bragg reflector(DBR) 다공질규소를 제작하고, 그 표면에 다양한 농도의 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 그리고 아세톤 기체를 접촉시키기 전, 접촉시키는 동안 그리고 접촉시킨 후의 반사율 스펙트럼을 조사하였다. 그 결과 DBR 다공질규소 표면에 유기증기가 접촉되면 반사율 스펙트럼의 주 봉우리가 장파장 쪽으로 이동한다는 기존의 연구 결과를 재확인할 수 있었으며, 추가로 유기증기압이 커지거나 유기증기의 농도가 증가함에 따라 적색이동 현상이 크게 나타난다는 새로운 실험 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 적색이동 현상의 원인은 미세공을 통해 DBR 다공질규소층의 내부로 들어간 유기증기가 액화되어 DBR 다공질규소층의 광학적 두께 및 굴절률이 커지는 모세관서림 현상으로 설명하였으며, 유기증기의 농도 또는 증기압이 변함에 따라 적색이동 현상의 정도가 다르게 나타나는 것은 모세관서림 현상에 관여하는 유기증기 분자들의 수가 다르기 때문으로 해석하였다.

      • 비스듬히 입사하는 빛에 대한 다층박막의 광학적 투과 특성

        은일,홍사용,영유,문원 공주대학교 기초과학연구소 2000 自然科學硏究 Vol.9 No.-

        비스듬히 입사하는 빛에 대한 다층박막의 광학적 특성을 조사하기 위해 특성 행렬을 세우고 여러 가지 경우에 대해 컴퓨터로 계산하였다. 계산은 FP와 DBR에 대해 수행되었고 다공질 규소의 실제적인 경우에 대해 시늉내기를 하였다. 그 결과 다층 박막은 특정 파장의 필터 역할 뿐 아니라 투과 빛에 대해 지향성을 갖게 하는 효과도 있다는 것이 밝혀졌다. To simulate optical characteristics of multi-layers, we set up transfer matrices and constructed a total transfer matrix and calculated reflectivity of a system. The simulation was conducted on Fabry-Perot(FP) and Bragg reflector(DBR). For each case, numbers of layers, index of refraction and its thickness were constant. And then it was observed reflectivity that due to changed various incident angles. As a result, a multi-layer film is effective in both selecting a specific wavelength and directionality of light.

      • 다공질규소 초격자 구조의 광학적 특성

        영유,심숙이 公州大學校 基礎科學硏究所 1997 自然科學硏究 Vol.6 No.-

        단결정 규소 기판을 15% HF-에탄올 용액에서 양극 반응시켜 다공질규소를 얻는 과정에서 전류 밀도와 에칭 시간을 주기적으로 변화시킴으로써 다공도의 주기적 변화를 갖는 type I의 다공질규소 초격자 구조를 구현하였고 그 발광 특성 및 전하밀도 변화에 따른 발광 최대치 파장의 변화를 분석하였다. Type I superlattices of porous silicon are formed by changing the current density and the etching time periodically in the process of obtaining porous silicon using the standard anodic etch process in 15% HF. Characteristics of the photoluminescence and the dependence of the photoluminescence energy of the superlattices on the charge density are investigated.

      • KCI등재
      • 다공질규소와 전착 CdTe 박막의 접합 특성

        영유,이춘우 公州大學校 基礎科學硏究所 1998 自然科學硏究 Vol.7 No.-

        나노 구조를 갖는 다공질규소의 표면과 투명하고 전도성을 갖는 접촉 방법을 얻기 위해 다공질 규소 표면에 CdTe 화합물 박막을 전착시키는 방법을 시도하였다. CdTe 화합물 박막은 lM의 CdSO4와 lmM의 TeO7가 혼합된 전해액 속에서 전착 전위-2.3 V(vs. Ag/AgCl)로 다공질규소의 표면에 전착시켰다. X선 회절 측정 결과 다공질규소 표면에 CdTe 화합물 박막이 생성되었음이 확인되었고, AES 분석 결과 표면에서 약 80 nm 깊이까지 Cd 및 Te 원소가 균일하게 존재하였다. 그리고 CdTe 화합물 박막이 전착된 다공질규소의 PL 특성은 발광의 세기는 약간 감소하였고 최대파장값은 고에너지 쪽으로 이동하였다. 이 결과로 보아 CdTe 전착 박막이 나노 구조를 갖는 다공질규소와 투명하고 전도성을 갖는 접촉물질로 이용될 수 있음이 밝혀졌다. The characteristics and effects of the electrodeposited CdTe thin film on the porous silicon. To find ways to achieve good mechanical contact on the nanostructure porous silicon layer, while keeping the interface transparent, we tried to electrodeposit a CdTe thin film on the porous silicon surface. The CdTe thin film was fabricated with -2.3 V vs. Ag/AgCl potential difference in the electrolyte solution containing 1 M of CdSO4 and 1 mM of TeO4. X-ray diffraction results confirmed the existence of CdTe compound film on the porous silicon surface. Auger depth profile showed that Cd and Te were uniformly distributed up to a 80 nm distance from the surface. The photoluminescence of the sample with a CdTe thin film was weaker in intensity than that without the film and the maximum wavelength was shifted to the higher energy. These results indicate that the contacting CdTe thin film was infiltrated to the nanostructure of the porous silicon.

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