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오병성 경북대학교 센서기술연구소 1991 센서技術學術大會論文集 Vol.2 No.1
AlGaAs/GaAs 양자 우물(quantum well) 구조의 광전도형 및 Kastalsky형(광전압형) 장파장 적외선(long wavelength infrared) 탐지 소자에 대하여 살펴보았다. 탐지 소자 반응의 이론적인 계산 결과가 실험값과 잘 맞는 것을 볼 수 있는데 따라서 이를 바탕으로 GaAs 양자 우물의 크기와 Al_(x)Ga_(l)-_(x)As 장벽의 구성 성분을 조절하여 장파장 영역은 물론 더 긴 파장에서도 원하는 파장의 탐지 소자를 제작할 수 있음을 보였다. 특히 Kastalsky형 탐지 소자는 광전도형 다층 양자 우물(multiple quantum well) 탐지 소자보다 작동 전압이 훨씬 낮아 광전압형 소자 array로 응용할 때 유리할 것이다. Photoconductive and Kastalsky-type (photovoltaic) long wavelength infrared (LWIR) detectors with AIGaAs/GaAs quantum well structures are investigated. The agreement between the experimental response bands of the detectors and the theoretical response band shows that one can readily fabricate detectors in broad range of the spectrum over LWIR or VLWIR by tailoring the GaAs quantum well dimensions as well as the composition of the Al_(x)Ga_(1-x)As barriers. The Kastalsky-type detector operates at significantly lower bias voltage than photoconductive multiple quantum well (MQW) LWIR detectors. This could lead to important advantages in applications to photovoltaic detector arrays.
오병성 충남대학교 기초과학연구소 1994 忠南科學硏究誌 Vol.21 No.1
The Stark shift of intersubband transitions in quantum wells is usually very small. New asymmetric structures for the large Strak shift have been suggested and investigated. They might be useful for long wavelength infrared communications.
스마트폰 센서와 마이크로프로세서 기반 측정 장치의 비교
오병성 ( Byungsung O ),박동렬 ( Dongryul Park ) 충남대학교 기초과학연구원 2018 충남과학연구지 Vol.35 No.1
여러 가지 센서가 내장된 스마트폰을 학생 물리 실험에 사용할 수 있기에 가속도 센서와 조도 센서를 추의 주기 측정에 활용하여 보았다. 그 결과를 실험실에서 널리 사용 중인 마이크로 프로세서 장치(MBL)의 결과와 비교하여 보았다. 알맞은 무료 앱을 사용하여 측정 간격을 0.01 s 또는 그 이하로 설정할 수 있어 학생 실험에 활용할 수 있음을 확인하였다. Smartphones with several sensors have been tested for physics lab. In this research, the acceleration and the lux meters were tested for the pendulum motion experiment and compared to the microprocessor-based lab(MBL): a motion sensor and a photogate used in the lab. With the appropriate apps, the measurements can be made every 0.01 s or shorter, which means they could be used instead of MBL equipments in some cases.
Arduino와 PLX-DAQ를 이용한 실시간 측정 장치의 물리 실험실에서의 응용
오병성 ( Byungsung O ) 충남대학교 기초과학연구원 2020 충남과학연구지 Vol.37 No.1
The Arduino UNO microcontroller with PLX-DAQ has been tested as a real-time data acquisition system. The Arduino UNO board has analog-digital converters and digital-analog converters with a built-in plotter, which can be programmed with its own Integrated Development Environment. With PLX-DAQ (a data acquisition tool by Parallax) the measured data can be transferred to a spreadsheet and manipulated on PC, Here the capacitor voltage variation during the charging and discharging cycles in the RC circuits was monitored with its own built-in plotter. And the RC time constants were compared with the theoretical values. Finally the Arduino UNO with PLX-DAQ is found to be one of the good tools in undergraduate physics lab.
박재규,오병성,유영문,윤만영,김대중,최용대,Park, J.G.,O, Byung-Sung,Yu, Y.M.,Yoon, M.Y.,Kim, D.J.,Choi, Y.D. 한국진공학회 2007 Applied Science and Convergence Technology Vol.16 No.3
Hot wall epitaxy 방법으로 우물층의 두께를 바꾸어가며 ZnSe/CdSe/ZnSe 단일 양자우물을 성장하였다. 양자우물층의 두께는 TEM을 이용하여 측정하였다. 광발광의 세기와 반치폭의 변화로부터 양자우물층의 임계두께는 약 $9{\AA}$임을 알 수 있었다. 우물층의 두께가 임계두께 보다 작을 때 광발광과 PLE 스펙트럼의 비교로부터 stoke's shift를 확인하였고, 이는 엑시톤 결합 에너지에 의한 것임을 알 수 있었다. 우물층의 두께에 대한 광발광 피크의 에너지 이동은 이론치와 잘 일치하였다. ZnSe/CdSe/ZnSe single quantum wells with different well thickness were grown by hot wall epitaxy. The quantum well thicknesses were measured by TEM. The critical thickness of single quantum well layer was found to be about $9{\AA}$ from the intensities and the full-width at half maximum of photoluminescence(PL) spectra. When the thickness of quantum wells was less than the critical thickness, the Stoke's shift was confirmed from the comparison between PL and photoluminescence excitation spectra, and it may be due to the exciton binding energy. The PL peak energy dependence on the quantum well thickness was coincident with the theoretical values.
InGaAs 와 InAlAs의 에너지 갭과 광발광 특성
한원석,오병성 충남대학교 기초과학연구소 1997 忠南科學硏究誌 Vol.24 No.1
The optical properties of InGaAs/InP and InAlAs/InP grown by MOCVD have been presented. The energy gap of InGaAs/InP epilayers was found to depend on the strain due to the lattice mismatch, which should be considered for the optical characteristics. From the PL data for a lattice-matched InAlAs/InP epilayer, Varshni equation may be the best expression for the temperature dependence of the energy gap, which was found to be E_g(T) = 1.549-3.16×10^(-4)T^2/(T + 162). The FWHM of the photoluminescence spectra was found to be related to lattice-vibrations. The temperature dependence of the photoluminescence emission could be characterized by two non-radiative recombination processes.
김재석,오병성,우시관 한국물리학회 2017 새물리 Vol.67 No.6
Al-doped ZnO thin films were grown by co-sputtering. As the deposition temperature was increased, the resistivity decreased, and the electron density ($n_e$) increased, which can be explained in term of the increase in the Al content, as determined by using energy dispersive X-ray spectroscopy. The mean free path of the free electrons was found not to be influenced by the grain boundary scattering, but was influenced by the grain size. The energy gap was found to increase as $n_e^{2/3}$, and the effective mass of the electrons was calculated. The intensity of the low-temperature photoluminescence (PL) spectra was proportional to the free electron density, which shows that the transition of conduction electrons to the valence band is the most important factor for PL emission. 동시 스퍼터링 방법으로 Al을 도핑한 ZnO (AZO) 박막을 증착온도를 바꾸어 성장하였다. 증착온도가 높을수록 비저항이 작아지고 전자 밀도는 증가하였다. 증착온도가 높을수록 Al의 함량이 증가함을 에너지 분산 X-선 분광으로 확인하였다. 따라서 더 많은 Al이 Zn와 치환하여 도펀트 역할을 함으로 전자 밀도가 증가하고 저항은 감소하는 것을 설명하였다. 전자의 평균 자유행로를 결정입자의 크기와 비교하여 입자경계면 산란의 영향이 크지 않음을 보였다. 또 에너지 갭이 자유 전자밀도 ($n_e$)의 2/3 제곱에 비례하여 증가함에 확인하고 이로부터 전자의 유효 질량을 살펴보았다. 저온 광발광 스펙트럼의 세기가 자유 전자밀도에 비례함을 확인하고 이로부터 전도대의 전자가 가전대로의 전이에 의한 발광이 가장 큰 요인임을 알 수 있었다.