• Title/Summary/Keyword: 기상 환원반응

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Deposition of Tungsten Thin Films on Silicon Substrate by Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) and Low Pressure Chemical Vapor Deposition (LPCVD) Techniques (마이크로파 플라즈마 화학기상증착법(PECVD)과 저압 화학기상증착법(LPCVD)을 이 용한 실리콘 기판 위에서의 텅스텐 박막증착)

  • 김성훈;송세안;김성근
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.1 no.2
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    • pp.277-285
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    • 1992
  • 플라즈마 화학기상증착법과 저압 화학기상증착법을 사용하여 실리콘 기판 위에 텅 스텐 박막을 증착하였다. 반응기체로 WF6를 사용하였으며 환원기체로는 SiH4를 사용하였다. 플라즈마 증착법에 의한 텅스텐 박막의 성장은 환원기체의 유무에 상관없이 주로 기상 반응 에 의한 텅스텐 덩어리들의 증착에 의하여 이루어졌으며 비교적 균일도가 낮은 박막표면을 이루었다. 저압 화학증착법의 경우 환원기체를 사용하지 않았을 때에는 실리콘 기판에 의한 제한된 환원반응에 의해 텅스텐이 증착되었으나, 환원기체를 사용했을 때에는 초기의 실리 콘 기판에 의한 환원반응과 이어 일어나는 SiH4 기체와의 불균일계 환원반응의 두 단계반응 에 의하여 텅스텐 박막 증착이 이루어졌다. 저압 화학증착법의 경우 텅스텐 박막의 특성은 플라즈마 증착법에서 보다 우수하였으며 박막 성장은 island by island 양식을 따르는 것으 로 추정되었다. 박막은 $\alpha$-W의 체심입방 구조로 이루어졌으며 박막이 성장함에 따라 단결정 구조가 증가하였다.

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Deposition Mechanism of Tungsten thin Film in LPCVD System (저압 화학 기상 증착에서의 텅스텐 박막 증착 메카니즘)

  • 김성훈;송세안
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.360-367
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    • 1993
  • 텅스텐 박막 증착의 메카니즘을 밝히기 위하여 먼저 SiH4와 WF6의 열분해 반응에 관한 열역학적 결과들과 표면 촉매 반응에 대한 이론적인 결과들을 고찰하였다. 실험적으론 저압 화학기상 증착법을 이용하여 WF6를 SiH4로 환원시켜 텅스텐 박막을 Si(100) 기판위에 증착하였으며 증착반응 중의 기판 표면의 변화를 in-situ로 측정하였다. 증착 메카니즘을 밝히기 위하여 반응기체를 WF6, SiH4, WF6+SiH4, WF6$\longrightarrow$SiH4$\longrightarrow$WF6+SiH4로 달리하여 반응시켰으며 그 때의 박막 특성과 표면 및 단면 형상을 측정하였다. 이론적인 고찰과 실험적인 결과들로부터 텅스텐 박막은 먼저 Si 기판에 의한 WF6의 환원반응으로 인한 증착과 이어서 SiH4에 의한 WF6의 환원으로 증착됨을 밝혔다.

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Preparation of Vanadium Dioxide by Hydrogen Reduction of Vanadium Pentoxide and its Thermochromic Properties (오산화바나듐의 수소 환원에 의한 이산화바나듐의 제조 및 열변색 특성)

  • Choi, Seung Hoon;Lee, Chun Boo
    • Resources Recycling
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    • v.26 no.5
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    • pp.61-66
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    • 2017
  • Vanadium Dioxide has been investigated for use as a "spectrally-selective" window coating to block infrared transmission and reduce the loss of building interior heat through windows. The preparation of thermochromic $VO_2$ powder by the reductive reaction with hydrogen was studied. The reductive reaction method has many advantages of easy and mass production of $VO_2$ powder according to controlled reaction without semi-conductor equipments like sputter and beam evaporator. The reaction temperature, time, concentration of reductive gas, post-annealing condition and W addition as dopant would affect the characterization of $VO_2$ powder and its thermochromism. Many applications for electrical device and energy-saving technologies is expected.

Reduction of Nitrotoluenes and Simultaneous Removal of Hydrogen Sulfide and Nitrotoluenes by Co3+-centered Hematoporphyrin (포피린의 촉매작용에 의한 니트로톨루엔의 환원 및 니트로톨루엔과 황화수소의 동시 제거)

  • Cho, Jeong-Guk;Kang, An-Soo
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.5 no.1
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    • pp.37-43
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    • 1994
  • Mononitrotoluenes were reduced to aminotoluenes using porphyrin as a catalyst in the presence of several types of reductants including hydrogen sulfide and 1, 4-dithiothreitol(DTT). Intermediates and final products of porphyrin-catalyzed reduction of mononitrotoluenes were identified and a pathway for the reduction of the nitro group to the corresponding amino group was proposed. The optimum pH for the reduction was determined. The catalytic activity of the porphyrin was confirmed by UV/VIS absorption spectra and basic kinetics of porphyrin-catalyzed reduction were studied. Of several types of reductants tested, DTT sodium hydrosulfite, and hydrogen sulfide were seen to give significant reduction of nitrobodies. When hydrogen sulfide was used as a reductant hydrogen sulfide and nitrotoluenes were removed simultaneously.

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Synthesis of Aluminum Nitride Whisker by Carbothermal Reaction I. Effect of Fluoride Addition (탄소환원질화법을 이용한 AIN Whisker의 합성 I. 불화물 첨가의 영향)

  • 양성구;강종봉
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.2
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    • pp.118-124
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    • 2004
  • The properties of AlN made by carbothermal reaction depend on the starting materials, quantity of liquid, the liquid-vapor phase reaction, the N$_2$ flow rate, and the reaction temperature. AlN whisker was synthesized by the VLS and VS methods. Solid ${\alpha}$-A1$_2$O$_3$(AES-11) was carbothermally reduced with carbon black in a high-purity N$_2$ atmosphere with AlF$_3$ to cause whisker grown and additional aluminum liquid to increase whisker yield. Aluminum nitride was perfectly formed at reaction temperatures of 1600$^{\circ}C$. At reaction temperature higher than 1600$^{\circ}C$ the aluminum nitride was completely formed, while the composition remains unaffected. Needle-shaped whiskers formed best at 1600$^{\circ}C$ while higher temperatures disrupted whisker formation. Adding 0 to 15 wt% aluminum to the synthesis favorably affects the microstructure for formation of needle-shaped AlN whisker. Additions over 15 wt% degraded formation of AlN whisker.

NOx Reduction in Flue Gas Using Ammonia and Urea solution (암모니아와 요소용액을 이용한 배출가스내 질소산화물 저감 비교 평가)

  • 임영일;이정빈;유경선;김상돈
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1995.05a
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    • pp.236-239
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    • 1995
  • 50 kW$_{th}$ 용량의 기체연료버너에서 암모니아 기체와 요소용액을 이용한 선택적 무촉매 환원법 (SNCR;Selective Non-catalytic Reduction) 으로 질소산화물 (NOx) 저감에 관하여 연구하였다. 암모니아는 요소요액보다 더 낮은 반응온도에서 더 높은 효율을 보여주지만 경제성과 암모니아의 부식성 및 맹독성으로 인하여 취급하기에 곤란한 점이 있다. 반면에 요소용액은 적절한 액상첨가제와 기상첨가제를 사용하여 넓은 반응온도범위에서 높은 효율을 얻을 수 있으며 공정상의 조업비를 절감할 수 있다. 본 실험에서는 액상 첨가제인 $CH_3$OH 와 $C_2$H$_{5}$OH 을 사용하여 5$0^{\circ}C$ 정도의 최적반응온도 감소를 얻었으며 LPG 와 합성가스(CH$_4$:CO:H$_2$:$CO_2$=1:4:4:2) 틀 기상 첨가제로 사용하여 높은 질소산화물 저감 효율을 관찰하였다.

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Simulation of Silicon Carbide Converted Graphite by Chemical Vapor Reaction (Ⅰ) (화학적 기상 반응에 의한 탄화규소 피복 흑연의 시뮬레이션(Ⅰ))

  • Lee, Joon-Sung;Choi, Sung-Churl
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.38 no.9
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    • pp.846-852
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    • 2001
  • A two-dimensional Monte Carlo simulation has been used to investigate the effect of the reaction temperature on the formation of the silicon carbide conversion layer near the surface of graphite substrate The carbothermal reduction of silica is the reaction mechanism of silicon carbide formation on graphite substrate by chemical vapor reaction methods. The chemical composition of silicon carbide conversion layer gradually changes from carbon to silicon carbide because gaseous reactants diffuse through micropores within graphite substrate and react with carbon at the surface of inner pores. The simulation was carried out under the condition of reaction temperature at 1900K, 2000K, 2100K and 2200K for 500MCS. It was found from the results of simulation that the thickness of silicon carbide conversion layer increases with reaction temperature.

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화학 증기 수송법에 의해 증착된 금속 Mo 박막의 전기적 특성

  • Park, Chang-Won;Lee, Yeong-Jung;Kim, Dae-Geon;Kim, Yeong-Do
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.37.1-37.1
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    • 2009
  • 몰리브덴 금속박막(Metal Mo)은 우수한 전기전도도로 인해 $CuInSe_2$로 대표되는 I-III-$VI_2$족 화합물 반도체 박막태양전지에서 후면전극으로 널리 이용되고 있는 재료로서 일반적인 증착방법으로CVD, PVD, Thermal evaporation, Sol-gel 등이 있으며, 이중에서 Sputtering에 의한 증착법이 주로 사용되고 있다. 이에 본 연구에서는 $MoO_3$분말의 수소 환원 과정 중에 발생하는 기상인 $MoO_3(OH)_2$ 기상의 화학증기수송(CVT)를 이용하여 $MoO_x$ 박막을 증착하고 다시 수소분위기에서 수소 환원하는 증착법을 통해 균일하고 부착성이우수한 Mo 박막을 제조 하였다. $550^{\circ}C$, 60min의 유지시간에서 약 900nm의 균일한 $MoO_x$ 박막을 증착하였으며, $650^{\circ}C$, 15min 의 환원조건에서 모두 금속 몰리브덴 박막으로 상변화 함을 XRD와 SEM을 통해 확인하였다. 본 연구에서 사용된 화학증기수송에 의한 박막 증착은 기존의 공정에 비해 매우 저렴하며, 반응중에 유해하지 않은 부산물로 인해 환경 친화적이며 또한 대형화가 가능한 공정으로 많은 응용이 기대된다.

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바이오센서 응용을 위한 그래핀 전극 표면의 결함준위에 따른 전기화학적 특성 분석

  • Park, Min-Jeong;Hwang, Suk-Hyeon;Im, Gi-Hong;Choe, Hyeon-Gwang;Jeon, Min-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.386.2-386.2
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    • 2014
  • 본 연구에서는 바이오 센서 응용을 위해 그래핀을 전극으로 제작하여 그래핀 표면 결함준위에 따른 센서의 민감도를 전기화학 실험을 통해 관찰하였다. 그래핀은 니켈/구리촉매를 이용한 저 진공 화학 기상 증착 장비(Low-Pressure Chemical Vapor Deposition; LP-CVD)와 Photo-lithography로 제작한 것과 탄소 산화물을 환원시켜 만든 환원-그래핀, 두 가지를 사용하였다. 전기화학 실험에서 그래핀 전극 및 Silver/Silver chloride (Ag/AgCl), Fluorine doped Tin Oxide (FTO)은 작업 전극 및 기준 전극, 상대 전극으로 각각 사용하였고, 반응용액은 potassium hexacyanoferrate (III)를 농도를 다르게 하여 사용하였다. 그래핀의 표면 상태, 층수, 결함 정도 등 구조적인 특성은 원자력현미경(Atomic Force Microscopy; AFM), 주사 전자 현미경(Secondary Electron Microscopy; SEM)과 Raman spectroscopy를 각각 이용하여 확인하였고, 그래핀의 결함준위에 따른 반응면적 및 센서 감도 의존성을 전류모드-원자력현미경(Current-Atomic Force Microscopy; I-AFM)과 전기화학 임피던스 분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy; EIS)를 통해 그래핀 전극의 성능을 분석하고, 그래핀 결함 준위에 따른 센서 감도 의존성은 순환전위 분광법 (Cyclic Voltammetry; CV)를 이용하여 관찰하였다. 또한 농도가 다른 반응용액은 센서의 민감도를 관찰하는데 사용하였다. 결과적으로 LP-CVD로 성장한 그래핀과 환원-그래핀의 결함준위에 따른 센서의 성능을 비교 분석한 결과와 반응용액 농도에 따른 센서의 민감도 결과는 그래핀 바이오센서에 대한 응용 및 상용화를 앞당기는데 기여할 것으로 예상한다.

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A study on the electrochemical reduction of carbon dioxide (전기화학환원에 의한 이산화탄소의 수소화 반응연구)

  • Sim, Kyu-Sung;Kim, Jong-Won;Kim, Yeon-Soon;Myeong, Kwang-Sik
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.9 no.1
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    • pp.8-15
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    • 1998
  • The catalytic hydrogenation of carbon dioxide has been studied for the fixation of carbon dioxide to mitigate global warming problems, but it needed hydrogen, which the price is still high. Recently, the electrochemical reduction of carbon dioxide has been drawn attractions because carbon dioxide could be converted to the valuable chemicals such as methane, ethane and alcohols electrochemically in the electrolyte solution using a catalytic electrode. This system is simple because the water electrolysis and hydrogenation take place at the same time using the surplus electricity at midnight. In this work, a continuous electrochemical reduction system was fabricated, which was composed of the reduction electrode (copper or perovskite type, $2{\times}2cm^2$), reference electrode(platinum, $2{\times}6cm^2$), standard electrode(Ag/AgCl), and potassium bicarbonate electrolyte solution saturated with carbon dioxide. The quality and quantity of the products and reduction current were analyzed, according to the electrolyte concentration and electrode type.

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