Overcoming the fundamental light-extraction efficiency limitations of deep ultraviolet light-emitting diodes by utilizing transverse-magnetic-dominant emission

While the demand for deep ultraviolet (DUV) light sources is rapidly growing, the efficiency of current AlGaN-based DUV light-emitting diodes (LEDs) remains very low due to their fundamentally limited light-extraction efficiency (LEE), calling for a novel LEE-enhancing approach to deliver a real breakthrough. Here, we propose sidewall emission-enhanced (SEE) DUV LEDs having multiple light-emitting mesa stripes to utilize inherently strong transverse-magnetic polarized light from the AlGaN active region and three-dimensional reflectors between the stripes. The SEE DUV LEDs show much enhanced light output power with a strongly upward-directed emission due to the exposed sidewall of the active region and Al-coated selective-area-grown n-type GaN micro-reflectors. The devices also show reduced operating voltage due to better n-type ohmic contact formed on the regrown n-GaN stripes when compared with conventional LEDs. Accordingly, the proposed approach simultaneously improves optical and electrical properties. In addition, strategies to further enhance the LEE up to the theoretical optimum value and control emission directionality are discussed.ope

Solid-state lighting revolution and beyond

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Micro-dot deep ultraviolet light-emitting diodes for enhanced out-coupling efficiency

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A Study on the Expression of Contemplative Space through a Refined Landscape - Focusing on author’s own work -

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 미술대학 미술학과, 2022.2. 김성희.This thesis is a research thesis that was developed based on a theoretical background, focusing on my work produced between 2015 and 2020. My work embodies a contemplative space through refined landscapes. In this regard, this study is the result of studying my thoughts on 'refined landscape' and 'contemplative space' by adding personal experience, art history, and aesthetic theories. Furthermore, the purpose of this study is to explore the direction of future development. It is rare for an artist to establish his or her world based on theory. Originally, classical oriental painters were more than just painters. Not only did they paint, they presented a vast aesthetic theory and had a profound influence on art history. In that sense, the results of in-depth analysis of my work from this study will be a lifelong nourishment for me in my painting and creative activities. It is not enough to follow the depths of classical painters, but the results of this study became the basis for building my world of work. In the contemplative space that guarantees a poetic mood, a kind of deep sense of life is imbued. In this age where the busy flow of life hinders reflection, a space to contemplate one's inner self is indispensable for everyone. I hope that the space of contemplation will be realized through my refined landscape, and through this it will be a time of deep reflection and self-reflection. Chapter I presented the background, purpose, content, method, and significance of this study. In Chapter II, the meaning of contemplative space was examined and artistic implementation was analyzed accordingly. In order to understand the meaning of the space of contemplation, I expressed my thoughts on ‘contemplation’ by describing the space of contemplation that I experience through walking. Next, in Expression of Contemplation, I discussed my art expression method through contemplation. In artistic expression, rational thinking and mode of expression through moderation were mentioned. Then, in speaking of the poetic mood contained in contemplation, an oriental classic was cited. Based on the City oil paintings (詩中有畫) and the painting Middle Oil poems (畵中有詩), I analyzed the poetic mood contained in my work, the contemplative space. In the artistic implementation section, Ye Chan and Ma Won, Andrew Wyeth, and composer Schubert were explained as examples. Broadly speaking, it was divided into painting and music (gagok) and analyzed in detail how my contemplative space is realized in organization, content, and form. Chapter Ⅲ summarizes the expression of contemplative space using the refined landscape as the subject chapter of this study. First, the meaning of the refined landscape was described based on the 'flatness of painting'. The term mainly dealt with here is 'compressed space', a term that refers to the flatness of my work. Then, the components of the refined landscape were analyzed by dividing them into refining time and space and color and shape. This focused the discussion on blank space, ink and silhouette as key elements that enable a refined landscape. Next, I analyzed the type of light that has a great influence on my work. The type of light soon becomes the type in a refined landscape. First, the refined landscape by backlight was discussed, and then the refined landscape by moonlight was discussed. The scenery by backlight had me immersed into the sublime, and the scenery by the moonlight made me fall into a melancholic feeling. After examining the art history and philosophical contents of these two large emotions, I analyzed my work. Next, I described the process of changing the expression of refined contemplative space, focusing on my exhibition. By discussing the series of changes through the exhibition, it captures subtle changes in the world of art. The three exhibition titles are: 1) From Light-Tree Shape, 2) Time of Contemplation, and 3) Light/影-Light/Shadow. In Chapter IV, the formative characteristics of my work are divided into 1. Expression technique and 2. Material technique. The expression technique was composed of 1) realistic silhouette and 2) resin technique, while the material technique consisted of 1) use of dark ink and 2) use of silk. The realistic silhouette was a process that became the cornerstone of my work, and I mentioned observation and documentation. The resin method was summarized in my paintings using traditional paintings and 『Gaewon Hwajeon』 for pines, willows, and other tree species as examples. In the application of non-muk, the reason for insisting on non-dark ink and that non-milk ink was excluded as an example of the work, and the use of silk was analyzed by presenting the characteristics of the method of shading. In Chapter Ⅴ, I finally arrange the previous contents and through this process, I was able to obtain confidence in my painting and personal work at the same time. Using this as a foundation, it became a process of contemplating how to build a painting as a contemporary artist and how to obtain art historical and aesthetic values. I experience contemplation through walking, and based on that experience, I create works with a restrained attitude. The sound of the noisy landscape is restrained, leaving only a quiet contemplative space. Through a walk in a contemplative space, I taste the experience of discovering and recovering my self. It has great meaning and value for me to analyze this series of work processes based on practice and theory through this study. This research served as an opportunity to take a step forward in my entire world of work.본 논문은 2015-2020년까지 제작된 나의 작품을 중심으로 이론적 배경을 바탕삼아 고찰한 연구 논문이다. 내 작업은 정제된 풍경을 통해 사색적 공간을 구현한다. 이와 관련하여 본 연구는 ‘정제된 풍경’과 ‘사색적 공간’에 대한 나의 생각을 개인적인 경험과 미술사적, 미학적 이론을 더하여 연구한 결과이며 나아가 앞으로의 발전 방향을 모색하기 위한 것을 목적으로 한다. 예술가에게 있어 자신의 세계를 이론을 토대로 확립하는 계기는 흔치 않다. 본래 동양의 고전 화가들은 화가이자 화론가였다. 그림만 그릴 뿐 아니라 방대한 미학적 이론을 제시하고 미술사에 지대한 영향을 미쳤다. 그런 의미에서 이번 연구를 계기로 심도 깊은 작품 분석의 결과는 내가 그림을 그리고 창작활동을 하는데 평생의 자양분이 될 것이다. 고전 화가들의 깊이를 따라가기엔 턱없이 부족하지만 이렇게나마 연구한 결과는 내 작업 세계를 구축해가는 기반이 되었다. 시적 정취를 담보하는 사색적 공간에서는 일종의 진한 인생감이 묻어난다. 바쁜 생활 흐름이 사색을 방해하는 이 시대에 자기 내면을 향한 사색적 공간은 누구에게나 필수불가결한 것이다. 나의 정제된 풍경을 통해 사색적 공간이 구현되고 이를 통해 보는 사람으로 하여금 깊은 사색과 동시에 자아성찰의 시간이 되길 희망 한다. Ⅰ장에서는 본 연구의 배경과 목적, 내용 및 방법 그리고 의의에 대해 제시했다. Ⅱ장에서는 사색적 공간의 의미를 짚어보고 그에 따른 예술적 구현을 분석했다. 사색적 공간의 의미를 알기위해 내가 산책을 통해 경험하는 사색의 공간을 서술하여 ‘사색’에 대한 나의 생각을 밝혔다. 이어서 사색의 표현에서는 사색을 통한 나의 예술표현 방식에 대해 논했고 예술표현에 있어 이성적 사고와 절제를 통한 표현방식에 대해 언급했다. 다음으로는 사색에 담긴 시적 정취를 말함에 있어 동양의 고전을 인용했다. 시중유화(詩中有畫), 화중유시(畵中有詩)를 기반으로 내 작업인 사색적 공간에 담긴 시적 정취에 대해 분석하였다. 예술적 구현에서는 예찬과 마원, 앤드류 와이어스 그리고 작곡가 슈베르트를 예로 들어 설명했다. 크게 보면 회화와 음악(가곡)으로 구분되며 조형성과 내용, 형식에 있어 어떤 방식으로 사색적 공간을 구현하고 있는지 자세히 분석했다. Ⅲ장에서는 본 연구의 주제 장으로써 정제된 풍경을 활용한 사색적 공간 표현에 대해 정리했다. 먼저 정제된 풍경의 의미를 ‘회화의 평면성’에 기반하여 서술했다. 여기서 주로 다뤄진 용어는 ‘압축된 공간’이며 이것은 내 작업의 평면성을 지칭하는 용어이다. 이어서 정제된 풍경의 구성요소를 시·공간, 색·형상의 정제로 구분지어 분석했다. 이것은 정제된 풍경을 가능하게 하는 핵심 요소로써 여백, 수묵, 실루엣에 대해 집중적으로 논하였다. 다음으로는 나의 작품에 지대한 영향을 미치는 빛에 대한 유형 분석이다. 빛에 대한 유형은 곧 정제된 풍경의 유형이 된다. 먼저 역광에 의한 정제된 풍경을 논하고, 이어서 달빛에 의한 정제된 풍경에 대해 논했다. 역광에 의한 풍경은 나로 하여금 숭고미에 젖어들게 했으며 달빛에 의한 풍경은 멜랑콜리한 감정에 빠져들게 했다. 두 큰 감정에 대해 미술사적, 철학적 내용을 고찰한 후 내 작업을 분석했다. 다음으로는 정제된 사색적 공간 표현의 변화 과정을 나의 전시를 중심으로 서술했다. 전시를 통한 일련의 변화 과정을 논함으로 작품 세계의 미묘한 변화를 포착했다. 세 번의 전시제목은 1) 빛으로부터-나무형상, 2) 사색의 시간, 3) 光/影-Light/Shadow 이다. Ⅳ장에서는 나의 작품에 나타나는 조형적 특징에 대해 1. 표현기법, 2. 재료기법으로 나누어 서술했다. 표현기법은 1) 사실적 실루엣과 2) 수지법으로 구성되었으며 재료기법은 1) 농묵의 활용과 2) 비단의 활용으로 구성되었다. 사실적 실루엣은 내 작업의 초석이 되는 과정으로, 관찰과 기록에 대해 언급했다. 수지법은 소나무, 버드나무 그리고 그 외 수종에 대해 전통회화와 『개자원화전』을 예시로 들고 내 그림에 나오는 수지법에 대해 정리했다. 농묵의 활용에서는 담묵이나 중묵을 배재하고 농묵을 고집하는 이유에 대해 작업을 예시로 설명했고, 비단의 활용에 대해 배채법의 특장점을 제시하여 분석하였다. Ⅴ장에서는 앞선 내용들을 최종적으로 정리하고 이 과정을 통해 나의 회화에 대한 확신과 숙제를 동시에 구하게 되었다. 이를 밑거름으로 삼아 동시대를 살아가는 작가로서 어떻게 회화를 구축해 갈 것이며 어떻게 미술사적, 미학적 가치를 얻을지 고민하는 과정이 되었다. 나는 산책을 통해 사색의 경험을 하고 그 경험을 바탕으로 절제된 태도로 작품을 제작한다. 소란스러운 풍경의 음향은 절제되고 고요한 사색적 공간만이 남는다. 사색적 공간에서 행해지는 산책을 통해 나는 자아를 발견하고 회복하는 경험을 맛본다. 본 연구를 통해 이러한 일련의 작업과정을 실기와 이론을 바탕에 두고 분석하는 것은 내게 큰 의미와 가치를 지닌다. 이번 연구는 나의 작업세계 전반에 걸쳐 진일보하는 계기가 되었다.Ⅰ. 서론 1 1.1 연구 배경과 목적 1 1.2 연구 내용 및 방법 2 1.3 연구 의의 7 Ⅱ. 사색적 공간과 예술적 구현 10 2.1 사색적 공간의 의미 10 2.1.1 사색의 공간 11 2.1.2 사색의 표현 21 2.1.3 사색적 공간에 담긴 시적 정취 27 2.1.3.1 시적 정취의 의미 29 2.1.3.2 시중유화(詩中有), 화중유시(畵中有詩) 37 2.2 사색적 공간 표현의 예술적 구현 45 2.2.1 절제된 산수 : 예찬<용슬재도(容膝齋圖)> 46 2.2.2 고요한 공간 : 마원<산경춘행도(山徑春行圖)> 56 2.2.3 적막한 풍경 : 앤드류 와이어스<크리스티나의 세계> 62 2.2.4 고독한 방랑자 : 프란츠 슈베르트<겨울 나그네> 70 Ⅲ. 정제된 풍경을 활용한 사색적 공간 표현 79 3.1 정제된 풍경의 의미 79 3.1.1 압축된 공간의 평면성 80 3.1.2 시공간의 정제 94 3.1.3 색형상의 정제 100 3.2 정제된 풍경의 유형 111 3.2.1 역광에 의한 정제된 풍경 111 3.2.2 달빛에 의한 정제된 풍경 126 3.3 정제된 사색적 공간 표현의 변화 과정 143 3.3.1 빛으로부터-나무형상 144 3.3.2 사색의 시간 152 3.3.3 光/影-Light/Shadow 163 Ⅳ. 조형적 특징 173 4.1 표현기법 174 4.1.1 사실적 실루엣 174 4.1.1.1 관찰 175 4.1.1.2 기록 180 4.1.2 수지법 185 4.1.2.1 소나무 188 4.1.2.2 버드나무 198 4.1.2.3 그 외 수종 207 4.2 재료기법 217 4.2.1 농묵의 활용 218 4.2.2 비단의 활용 225 4.2.2.1 바탕체 225 4.2.2.2 배채법 231 Ⅴ. 결론 237박

Overcoming loss mechanisms in GaInN light-emitting diodes

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On the Temperature Dependence of Efficiency in III-nitride Light-emitting Diodes

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External quantum efficiency variation on temperature and current density in red, blue, and deep ultraviolet light-emitting diodes

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Challenges and Opportunities in Solid-state Lighting

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다단 연소 사이클 엔진용 기체-액체 분사기의 고압환경에서의 분무구조

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2013. 2. 윤영빈.케로신과 액체산소를 사용하는 다단 연소 사이클 엔진용 연소기에 적용하는 기체-액체 분사기의 분무특성을 연구하였다. 기본 연구로 우주발사체의 상단 엔진에 사용 가능한 추력 9톤급의 다단 연소 사이클 엔진용 연소기의 개념설계를 수행하였고, 그 결과로부터 본 연소기에 적용하는 다양한 리세스 길이를 갖는 기체-액체 분사기를 설계하였다. 리세스 길이와 모멘텀 플럭스 비가 기체-액체 분사기의 분무특성에 미치는 영향을 상압 및 고압 환경조건에서의 수류시험을 통해 실험적으로 연구하였다. 액체 연료와 기체 산화제는 각각 물과 기체 질소로 상사하였다. 수류시험을 통한 기체-액체 분사기의 분무특성을 파악하기 위해서는 모멘텀 플럭스 비, 밀도비, 혼합비 등을 실제 연소 조건과 상사시키는 것이 중요하다. 상압 수류시험 조건에서는 기체 질소의 유속과 모멘텀 플럭스 비를 실제 연소 조건과 동일하게 하였다. 그러나 상압조건에서는 기체 질소의 낮은 밀도로 인해 모멘텀 플럭스 비를 실제 연소 조건과 동일하게 상사시키면 액체의 유속이 매우 낮거나 혹은 기체의 속도가 매우 커져야 한다. 그러므로 모멘텀 플럭스 비를 상사시키는 기체-액체 분사기 수류시험은 고압 환경 조건에서 수행되어야 한다. 고압 챔버의 배압을 조절함으로써 기체와 액체의 모멘텀 플러스 비, 밀도비, 속도비 등을 실제 연소 조건과 유사하게 상사시켰다. 수류시험 결과 액체만 분사되었을 때 넓게 퍼지는 분무 형상이 기체와 동시에 분사되었을 때 제트의 형상으로 변화되었다. 리세스 길이가 긴 분사기의 경우 기체와 액체가 리세스 구역에서 충돌하면서 액체의 와류 모멘텀이 중앙의 기체 유속에 의해 감소하였고, 리세스 길이가 짧은 분사기의 경우 리세스 구역에서 기체와 액체가 충분한 혼합을 이루지 못하고 분사기 밖으로 분무되었다. 리세스 길이가 짧은 분사기의 경우 리세스 길이가 긴 분사기의 분무형상과 동일한 형상을 갖기 위해서는 더 큰 모멘텀 플럭스 비가 필요하였다. 모멘텀 플럭스 비에 따른 분무 축소비를 통해 내부 및 외부 혼합을 결정하는 임계 모멘텀 플럭스 비와 리세스 길이와의 상관관계를 도출하였다. 또한 모멘텀 플럭스 비와 리세스 길이에 따른 분무구조와 리세스 영역안에서 액막과 기체의 상호 영향을 정성적으로 파악하기 위해 상용 CFD 코드를 이용, 이상(two-phase) 유동에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치 계산을 통한 분무구조는 고압 환경 조건에서의 시험 결과를 비교적 잘 예측하였다. 낮은 모멘텀 플럭스 비 조건에서 분사기 내부의 액막은 큰 교란 없이 빠져 나와 분사기 출구에서 분무각을 가지며 분무되고, 모멘텀 플럭스 비가 증가함에 따라 재순환 흐름과 같은 큰 스케일의 난류 유동 구조가 액막을 교란시키고 분사기 내부에서 액막의 미립화가 증가하였고, 노즐 출구에서 액체의 와류 강도가 낮아짐을 확인하였다.Spray structures of gas-centered swirl coaxial (GCSC) injectors were investigated for the staged combustion cycle engine using LOx/kerosene. A 9 tonf-class staged combustion cycle engine thrust chamber for the space launch vehicles upper stage were conceptually designed for a basic research. And then from the conceptual design results, the GCSC injector having various recess length adopted in this thrust chamber was designed by previous design methodshydraulics of swirl injector though ideal and viscous liquid theory and reference data. The effects of the recess length and momentum flux ratio on the spray structures of GCSC injectors have been experimentally investigated through cold flow tests in an atmospheric and high pressure condition. The liquid fuel and gaseous oxidizer are simulated by water and gaseous nitrogen, respectively. In order to investigate the spray structures of the GCSC injector through the cold flow test, it is important that the injection conditions such as momentum flux ratio, density ratio, and O/F ratio of the two propellants be matched to those of real hot firing. In the atmospheric cold flow test conditions, the velocity of the gaseous nitrogen and momentum flux ratio remain the same as those of the hot firing conditions. However, matching the same momentum flux ratio inevitably leads to a much lower axial velocity of water (too high velocity of gaseous nitrogen, otherwise) due to lower density of the gaseous nitrogen at atmospheric pressure. Therefore, the cold flow test of the GCSC injector should be performed in a high pressure environment condition for matching the momentum flux ratio. By elevating the chamber backpressure, the cold flow test conditions are adjusted to match the ratios of momentum flux, density, and velocity between the gas and liquid flows to those of the actual hot firing conditions. The results showed that the spray configuration which spreads widely in the case where the liquid is injected alone changes to a jet shape when the liquid and the gas are simultaneously injected. In the case of the injector with a large recess ratio, the liquid collides with the gas in the recess region and the swirl momentum of the liquid is decrease by the high velocity of the gas stream. On the other hand, the injector with a small recess ratio has the same gas velocity and swirl momentum of the liquid, but the liquid and the gas come out from the injector without sufficient mixing in the recess region. Also, the injector with the shorter recess needs a higher momentum flux ratio to have a similar spray structures to that with the longer recess. Based on the measured spray contraction parameters, the critical momentum flux ratio, which determines the near-injector spray structures as internal or external atomization, correlates to the recess ratio. In order to qualitatively investigate the effects of momentum flux ratio and recess length on the spray structures in the near-injector region and on the interaction between wall-bounded liquid film and central gaseous jets inside recess region, numerical simulation of two-phase flow has been performed using commercial CFD software. The numerical simulation predicts well the overall trend of spray structures observed experimentally from the high pressure cold flow tests. At the lower momentum flux ratio, the wall-bounded liquid film inside the injector exhibits a smooth interface and spreads as a conical sheet at the injector exit. As the momentum flux ratio increases, the large-scale turbulent flow structures such as recirculation zones distort the liquid film and enhance greatly the film-atomization inside the injector and loss in the swirl intensity of the liquid film is accelerated due to turbulent diffusion process.INTRODUTION 1 DESIGN OF A THRUST CHAMBER FOR STAGED COMBUSTION CYCLE ENGINE 8 2.1 Basic Conceptual Design 10 2.2 Contour of Combustion Chamber 12 2.2.1 Contour of Cylinder Part 12 2.2.2 Contour of Nozzle Part 13 2.2.3 Injector Array in the Faceplate of the Mixing Head 17 DESIGN OF A GAS-CENTERED SWIRL COAXIAL INJECTOR 18 3.1 Gas Injector Design 26 3.2 Liquid Injector Design 31 EXPERIMENTAL METHOD 34 4.1 Spray Imaging 34 4.2 Cold flow test facilities in atmospheric pressure 34 4.3 Cold flow test facilities in high pressure 36 SPRAY STRUCTURES OF GAS-CENTERED SWIRL COAXIAL INJECTORS 39 5.1 Background and Objectives 39 5.2 Experimental Conditions 42 5.3 Preliminary Cold Flow Test 45 5.4 Spray structures in atmospheric pressure conditions 48 5.5 Spray structures in high pressure conditions 52 5.5.1 Liquid injection (No gas) in high pressure condition 52 5.5.2 Gas-Liquid injection in high pressure condition 58 5.5.3 Effect of Momentum Flux Ratio (J) 61 5.5.4 Numerical Investigation of Two-Phase Flow inside Coaxial Injector 71 CONCLUSION 95 REFERENCES 98 DESIGN OF LIQUID SWIRL INJECTOR 107 A.1 Ideal Liquid Theory 107 A.2 Corrections of Design Parameter 116 A.2.1. Jet deformation 116 A.2.2 Viscous liquid theory and energy loss 118 A.2.3 Other friction losses 130 ABSTRACT IN KOREAN 137Docto

無線通信環境에서의 오디오 符號化를 위한 向上된 技法에 대한 硏究

Thesis(doctors) --서울대학교 대학원 :전기. 컴퓨터공학부, 2009.2.Docto