Essential macleod program (EMP) was used to optimize the transmittance of the transparent conducting layers in an oxidemetal- oxide structure. For EMP simulation, the optical coefficient of the material was extracted using an ellipsometer. Following the simulation studies, oxide-metal-oxide samples were fabricated experimentally, and their optical and electrical properties were analyzed. Multilayer SiInZnO/Ag/Siinzno (S/A/S) structures were grown on glass substrates using radio frequency (RF) and direct current (DC) sputtering at room temperature. Due to the occurrence of destructive interference at the metal and oxide interface, the S/A/S structure exhibited excellent optical properties. As the thickness of the top and bottom oxide layers was increased, the transmittance spectrum was red-shifted due to partial wave interference at the Ag interface. Change in thickness of the top oxide layer had a greater effect on the transmittance than that of the bottom oxide layer. This was due to the difference in refractive index occurring at each interface. Change in Ag thickness shifted the absorption edge in the short wavelength region. Whereas electrical properties, such as sheet resistance and carrier concentration, were found to be dependent on thickness of the sandwiched metal layer. An excellent figure of merit of 63.20 ×10−3Ω−1 was obtained when the thickness of the Ag layer was 11 nm, and the top and bottom oxide layer thickness were 45 and 60 nm, respectively. These values suggest promising optoelectronic properties and are encouraging for future transparent electrode applications.

Devices with negative differential transconductance (NDT) and negative differential resistance (NDR) have shown a strong potential for digital electronics with high information density due to their N-shaped current–voltage (I–V) characteristics leading to multiple threshold voltages ( Vths). The 2D materials, such as graphene, hBN, MoS2, WS2, etc., offer an attractive platform to achieve NDT and NDR because of the absence of dangling bonds on the surface, leading to a high-quality interface between the layers. The 2D materials' unique property of the weak van der Waals (vdW) interactions without dangling bonds on the heterostructure devices shows the way for the applications more than-Moore devices. This review holds a well-timed overview of 2D materials-based devices to develop future multi-valued logic (MVL) circuits exhibiting high information density. Notably, the recent advances in emerging 2D materials are reviewed to support the directions for future research on MVL applications.

본 연구는 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 활용 하여 유리 chamber 내 냉각 및 제습 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 효과와 리튬브로마이드 수용액의 제습량을 확인하였으며, 이를 동시에 적용하여 실험을 수행하였다. 냉각수 온도별 냉각 실험은 279K, 286K, 293K에서 각각 19K, 13K, 10K 가량 감소되는 경향을 보였다. 냉각수 온도가 낮을수록 높은 냉각 성능을 보였으며, 여름철 상하수도 온도인 293K의 물로도 충분히 작물이 생육하기 좋은 온실 내부온도를 유지할 수 있다고 판단되었다. 또한 리튬브로마이드 수용액을 활용한 제습 실험에서는 약 80%의 외부 습도가 리튬브로마이드 수용액과 결합하여 약 50%로 감소되어 약 30%의 제습량을 보였으며, 이는 시설 내 제습 시스템의 적용에 적합한 물질로 판단된다. 냉각코일과 리튬브로마이드 수용액을 동시에 적용한 실험에서 약 9K의 온도 강하, 15%의 제습량을 나타냈으며, 리튬브로마이드 수용액이 수증기를 흡수하는 과정에서 반응열이 발생하는 것을 확인하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 냉각 실험 결과와 대비 비교 한 결과 약 299.7K의 내부 온도를 보여 일치하는 것을 확인하였다. 수분의 제습과정을 거치면서 농도가 낮아진 리튬브로 마이드 수용액(희용액)은 수집탱크로 모아 재생부로 이송되어 가열, 수분을 증발시켜 농용액으로 전환된 후 열 교환을 거쳐 냉각되어 다시 제습시스템으로 공급되는 시스템을 적용하면 일정량의 리튬브로마이드 수용액만으로 온실 제습을 할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험을 통해 냉각 및 제습이 동시에 가능하다는 것을 확인하였으며, 리튬브로마이드 수용액을 활용하여 실제 온실에 적용된다면 기존 온실에서 사용하고 있는 냉방 및 제습 방법에 비해 에너지 절감을 통한 경제적 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 향후, 제습 부분은 시뮬레이션을 통한 분석 및 실험결과와 대비 검증이 요구되고, Lab scale의 제습 시스템에 서 Farm scale의 온실 규모로 확장하여, 추가 변수에 대한 제습 및 냉각 연구가 수행되어야 할 것이다.