• 제목/요약/키워드: 단결정

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고효율 실리콘 태양전지를 위한 lotus surface 구조의 형성 (Formation of lotus surface structure for high efficiency silicon solar cell)

  • 정현철;백용균;김효한;음정현;최균;김형태;장효식
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.7-11
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    • 2010
  • 단결정 실리콘 태양전지의 광학적 손실을 감소시키는 표면 텍스쳐링은 최종 셀의 효율을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 2-step texturing의 공정으로 기존의 텍스쳐링에서 이루어진 피라미드에 수 많은 sub-micrometer 사이즈의 구조를 형성시켰다. $AgNO_3$ 용액으로 웨이퍼 표면에 Ag코팅을 한 후, 그 웨이퍼를 다시 HF/$H_2O_2$ 용액으로 수십초 동안 식각을 거치게 된다. 결과적으로, 피라미드 위에 생성된 수 nm사이즈의 구조물들은 $AgNO_3$의 농도 및 식각 시간의 변화에 의해 그 크기와 굵기가 변화하는 것을 알 수 있었다. 웨이퍼의 표면이 2-step texturing에 의해 식각이 이루어지면 연잎의 거친 표면과 비슷해지고, 그 결과 평균 10% 이상의 반사율을 보이던 기존 웨이퍼에서 3% 이하의 낮은 반사율을 얻을 수 있었다. 이는 일반적인 텍스쳐링과 anti-reflection coating을 거친 웨이퍼의 반사율보다 낮은 결과이다.

SiC 용액 성장을 위한 수치 시뮬레이션의 최적화 (Numerical simulation optimization for solution growth of silicon carbide)

  • 김영곤;최수훈;이채영;최정민;박미선;장연숙;정성민;이명현;김영희;서원선;이원재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.130-134
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    • 2017
  • 본 연구는 SiC 용액 성장에서 Cr 40 %가 첨가된 Si melt 내부의 용액과 탄소흐름의 변화를 수치적으로 분석하여 장시간 성장과 고품질의 SiC 단결정을 얻기 위한 최적공정 조건의 설계를 목적으로 진행하였다. 수치 시뮬레이션으로는 crystal growth simulator ($CGSim^{TM}$, STR Group Ltd.)가 사용되었다. 결과적으로, 성장온도, 종자정축과 도가니축의 회전속도 및 성장 시 종자정의 위치에 따라 melt내부의 용액 흐름과 탄소흐름의 속도 및 방향이 변화함으로써 더 균일한 온도구배를 형성하여 안정적인 성장이 이루어지는 조건을 확인하였다. 그러므로, 성장조건들을 조절함으로써 시뮬레이션 상에서 실험조건의 최적화가 가능하였고 향후 실제 실험에서도 많은 도움이 될 것으로 예상된다.

Alditol Acetates의 분자구조 (The Structures of Alditol Acetates)

  • 박영자;박명희;신정미
    • 대한화학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.517-526
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    • 1990
  • D-glucitol hexaacetate 와 xylitol pentaacetate의 결정구조를 단결정 X-선 회절법으로 연구하였다. D-glucitol hexaacetate 는 공간군 P2$_1$, 단위세포 상수는 a = 10.275 (2), b = 8.363 (1), c = 12.560 (5) $\AA$, $\beta$= 95.97 $(2)^{\circ}$; Z = 2이고, xylitol pentaacetate는 공간군이 P2$_1$/C이고, a = 18.126 (1), b = 11.422 (2), c = 8.649 (1) $\AA$, $\beta$ = 95.03 $(1)^{\circ}$이며 Z = 4이다. 회절세기는 diffractomerer로 얻었고, 분자구조는 직접법으로 밝혔으며, 최소자승법으로 정밀화하였다. 두 분자에 결쳐 결합의 평균길이는 C($sp^3)-C(sp^3$)가 1.514 (10), C($sp^3)-O: 1.444 (6),\; C(sp^2)-O: 1.347 (9),\; C(sp^2)=O: 1.197 (6),\; C(sp^2)-C(sp^3): 1.479(9){\AA}$이고, 평균 결합각도는 C($sp^3)-C(sp^3)-C(sp^3): 114.6 (17),\; O-C(sp^3)-C(sp^3): 109.4 (23),\; C(sp^2)-O-C(sp^3): 117.4 (6),\; O=C(sp^2)-O: 122.6 (6),\; C(sp^3)-C(sp^2)-O: 111.8 (7), C(sp^3)-C(sp^2)=O: 125.5 (4)${\circ}$이다. 두 분자내의 탄소 사슬들은 extended zigzag chain으로 되어 있어 D-glucitol과 xylitol 분자들의 conformation과는 다르다. Acetate group들의 각 원자들은 모두 한 평편상에 놓여있다.

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칼슘 및 탈륨 이온으로 치환된 제올라이트 A, $Ca_xTl_{12-2x}-A$ (x = 1.4 및 5.6)를 탈수한 결정구조 (Two Crystal Structures of Dehydrated $Ca^{2+}-\;and\;Tl^+-$Exchanged Zeolite A, $Ca_xTl_{12-2x}-A$ (x = 1.4 and 5.6))

  • 김덕수;송승환;김양
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.76-82
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    • 1993
  • Ca(II) 와 Tl(I)으로 교환되고 완전히 진공 탈수된 2개의 제올라이트 A 결정 즉, $Ca_{5.6}Tl_{0.8}-A (a = 12.242(2){\AA})\;와\;Ca_{1.4}Tl_{9.2}-A (a = 12.191(1){\AA})$의 구조를 21(1)$^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 X-선 단결정 회절법으로 해석하였다. 이들 두 결정은 총농도를 0.05M로 한 $Ca(NO_3)_2$ 와 $$TINO_3$ 혼합용액을 사용하여 흐름법으로 이온교환하여 만들었고 탈수는 360$^{\circ}C$$2{\times}10^{-6}\;torr$에서 2일간 행하였다. $Ca_{5.6}Tl_{0.8}-A$ 구조에서는 I > 3$\sigma$(I)인 회절점 179개를 사용하여 $R_1$ = 0.072 와 $R_2$ = 0.076까지, $Ca_{1.4}Tl_{9.2}-A$구조에서는 I > 3$\sigma$(I)인 회절점 226개를 사용하여 $R_1$ = 0.048 and $R_2$ = 0.043까지 정밀화시켰다. 두 구조에서 Ca(II) 이온은 3개의 6-링 산소와 결합하면서 3회 회전축 상에 위치하였다. 단위세포당 교한된 양이온의 총수가 8개 이상이면 $Ca^{2+}$ 이온은 6-링 자리에, $Tl^+$ 이온은 8-링 자리에 우선적으로 위치한다.

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폐 ITO 타겟으로부터 분무열분해 공정에 의한 평균입도 30 nm 이하의 인듐-주석 산화물 분체 제조 (Preparation of Nano Sized Indium Tin Oxide (ITO) Powder with Average Particle Size Below 30 nm from Waste ITO Target by Spray Pyrolysis Process)

  • 김동희;유재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제27권2호
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    • pp.24-31
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    • 2018
  • 본 연구에서는 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킴으로써 인듐-주석 복합 산 용액을 제조하여 원료용액으로 사용하였다. 이 원료용액으로부터 분무열분해 공정에 의하여 평균입도 30 nm 이하의 ITO 분체를 제조하였다. 또한 본 연구에서는 인듐-주석 산화물(ITO) 형성을 위한 열역학적 수식들을 확립하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가됨에 따라 평균입도 30 nm 이하인 나노입자들이 응집되어 있는 액적 형태의 비율 및 크기는 감소하는 반면 표면 조직은 더욱 치밀해짐을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$인 경우에는 생성된 분체의 평균입도는 약 20 nm이었으며, 현저한 소결 현상은 나타나지 않았다. 한편, 반응온도가 $900^{\circ}C$인 경우에는 노즐에 의하여 미립화되는 액적의 분열 현상은 $800^{\circ}C$의 경우보다 심하게 나타났으며 액적 형태의 비율은 현저하게 감소하였다. 형성된 입자들의 평균 입도는 약 25 nm로서 $800^{\circ}C$의 경우보다 약간 증가하였다. 반응온도에 관계없이 ITO 입자들은 단결정으로 구성되어 있었다. XRD 분석 결과 분무열분해 공정에 의하여 염화물 상은 전혀 존재하지 않았으며 오직 ITO 상만이 형성되었음을 알 수 있었다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $900^{\circ}C$로 증가함에 따라 비표면적은 약 30% 감소하였다.

칼슘 및 은 이온으로 치환된 제올라이트 A를 탈수한 후 브롬을 흡착한 결정구조 (Crystal Structure of a Bromine Sorption Complex of Dehydrated Calcium and silver Exchanged Zeolite A)

  • 배명남;김은식;김양
    • 한국결정학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.127-131
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    • 1997
  • Ag+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하고 진공 탈수한 제올라이트 A에 브롬을 흡착한 결정 구조(a=12.234(1) Å)를 입방공간군 Pm3m을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 결정은 AgNo3와 Ca(No3)2의 몰 비를 1:150으로 하고 농도를 0.05M으로 한 혼합용액을 사용하여 흐름법으로 3일간 이온 교환하였다. 그 결정을 360℃에서 2 ×10-6 Torr하에서 2일간 진공 탈수한 다음 약 180 Torr의 브롬 기체로 24℃에서 20분간 처리하였다. 이 결정 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I>3o(I)인 반사 90개를 써서 R1=0.111, R2=0.101까지 얻었다. 이 구조에서 3.1개의 Ag+이온과 4.45개의 Ca2+ 이온이 6-링 산소와 결합하면서 두개의 서로 다른 3회 회전축 상에 위치하고 있었고 단위 세포당 총 여섯 분자의 브롬이 흡착되었다. 각 브롬 분자는 골격 구조의 산소 이온과 전하 이동 작용에 의해 결합하고 있었다(Br-Br-O=171(2), O-Br=3.25(6) Å; Br-Br=2.61(8) Å.

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α-케토안정화된 일리드화 인의 수은(II) 및 은(I) 착물에 대한 X-선 및 분광학적 연구 (X-ray and Spectroscopy Studies of Mercury (II) and Silver (I) Complexes of α-Ketostabilized Phosphorus Ylides)

  • Karami, K.;Buyukgungor, O.;Dalvand, H.
    • 대한화학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.38-45
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    • 2011
  • 전이금속 이온인 수은(II) 및 은(I)에 대한 $\alpha$-케토안정화된 일리드화 인 $Ph_3P$=CHC(O) $C_6H_4$-X (X=Br, Ph)의 착물 반응 행동을 연구하였다. 수은(II) 착물 {$HgX_2$ [Y]} 2 ($Y_1$=4-bromo benzoyl methylene triphenyl phosphorane; X=Cl(1), Br(2), I(3), $Y_2$=4-phenyl benzoyl methylene triphenyl phosphorane; X=Cl(4), Br(5), I(6))는 $Y_1$$Y_2$$HgX_2$ (X=Cl, Br, I)와 각각 반응시켜 제조하였다. $\alpha$-케토안정화된 일리드화 인($Y_2$)의 은(I) 착물 [Ag$(Y_2)_2$] X(X=$BF_4$(7), OTf(8))는 이러한 일리드와 AgX(X=$BF_4$, OTf)를 아세톤에서 반응시켜 얻었다. 착물 (1)과 (4)의 결정구조를 고찰하였다. 일리드의 C-배위 이핵착물과 트랜스-구조의 착물$[Y_1HgCl_2]_2$. $CHCl_3$ (1) 및 $[Y_2HgCl_2]_2$ (4)를 형성하는 이들 반응에 대해 단결정 X-선 분석을 통해 고찰하였다. 모든 착물(1-3)은 IR, $^1H$$^{31}P$ NMR 뿐만아니라 $^{13}$CNMR을 통하여 확인하였다.

$Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 요오드를 흡착한 결정구조 (The Crystal Structure of an Iondine Sorption Complex of Dehydrated Calcium and Silver Exchanged Zeolite A)

  • 배명남;김양;김은식
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.118-124
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    • 1995
  • Ag+ 이온과 Ca2+ 이온으로 교환하고 진공 탈수한 제올라이트 A에 요오드를 흡착한 결정 구조(a=12.174(3)Å)를 21℃에서 입방공간군 Pm3m을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 구조를 해석하였다. 결정은 AgNO3와 Ca(NO3)2의 몰비를 1:150으로 하고 농도를 0.05 M로 한 혼합용액을 사용해 흐름법으로 3일간 이온교환한 후 360℃에서 2×10-6 Torr하에서 2일간 진공탈수한 후 80℃에서 14.3 Torr의 요오드 증기로 24시간 처리하였다. 결정구조는 Full-matrix 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 122개의 독립 반사를 사용하여 최종 오차 지수 R1=0.082, R2=0.068까지 정밀화시켰다. 본 결정 구조에는 단위세포당 결정학적으로 세 가지의 다른 종류의 양이온 즉 2개의 Ag+ 이온, 1.1 개의 Ag+ 이온 그리고 4.45개의 Ca2+이온이 6-링의 산소와 결합하면서 각각 서로 다른 3회 회전축 상에 위치하고 있었다. 2.0개의 Ag+ 이온이 3개의 산소로 만들어지는 (111) 평면으로부터 큰 동공쪽으로 1.399(4)Å 떨어져 위치하고 있었다. 또 다른 1.1 개의 Ag+이온은 반대쪽에서 발견되었다. 여섯 분자의 요오드 분자가 흡착되었다. 각 요오드 분자는 골조 산소와 전하이동 착물을 형성하였다. (O-I=3.43(2)Å, I-I=2.92Å, I-I-O;166.1(3)°). 이중 2개의 요오드 분자는 각각 하나의 Ag+ 이온과 매우 가깝게 결합하고 있음을 알 수 있었다(Ag-I;2.73Å).

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6-(2-pyridyl)-3, 5-hexadiyn-1-ol의 용매 비의존 분자구조 (The Solvent-Independent Structure of 6-(2-pyridyl)-3, 5-hexadiyn-1-ol)

  • 서일환;이진호
    • 한국결정학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.36-42
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    • 1995
  • 상기제목의 화합물의 두가지 단결정이 n-hexane/CH2C12 과 n-hexane/Et2O 의 용매에 의하여 얻어졌으며, 그들의 서로 다른 공간군에도 불구하고 그들의 분자구조는 동일함이 밝혀졌다. C22H18N2O2 (I), Mr=343.70, Monoclinic, Pa, a=14.595(2), b=5.413(2), c=12.218(2)Å, β=96.86(1)°, V=958.3Å3, Z=2, Dx=1.19 Mgm-3, λ(MoKα)=0.71069Å, μ=0.072mm-1, F(000)=360.0, T=292K, 756 유일한 반사강도에 대하여 R=0.104이다. 한 비대칭단위는 분자간의 두 개의 N-H…O 수소결합으로 연결된 dimer이다. C11H9NO (II), Mr=171.85, Monoclinic, P21/a, a=14.611(2), b=5.423(6), c=12.191(2)Å, β=96.89(1)°, V=959.0Å3, Z=4, Dx=1.19 Mgm-3, λ(MoKα)=0.71069Å, μ=0.072mm-1, F(000)=360.0, T=293K, 824 개의 유일한 반사강도에 대한 R=0.066이다. 한 분자가 비대칭단위를 이루고 있으며 대칭중심관계에 있는 두 개의 N-H…O 수소결합으로 dimer 를 형성한다. 양쪽 구조에서 공히 선형인 diyne chain에 의하여 연결된 pyridyl 고리와 C(10)-C(11)-O가 만드는 평면간의 이면각은 수직에 가까우며, 그 분자들은 b-축을 반복주기로하여 b-축을 따라 쌓여있다.

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표면탄성파를 이용한 아황산 가스센서 개발에 관한 연구 (The Study on development of a SAW SO$_2$ gas sensor)

  • 이영진;김학봉;노용래;조현민;백성기
    • 한국음향학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.89-94
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    • 1997
  • 아황산가스를 감지하기 위해 새로운 CdS 무기박막을 이용한 표면탄성파 센서를 구현하였다. LiTaO$_3$ 단결정 압전기판에 중심주파수 54MHz인 두 개의 SAW 소자 및 발진기를 제작하였으며 아황산가스가 흡착, 탈착할 수 있는 감지막을 지연선 상에 증착시키고 다른 변수로부터의 반응을 보상하기 위해 이중지연선 구조로 제작하였다. CdS 박막은 초음파 노즐을 이용하여 분무 열분해법을 이용하여 증착하였다. 실험결과 표면탄성파 센서는 아황산가스의 농도를 0.25 ppm 까지 검출할 수 있으며 20 ppm 이내의 안정도 및 5분 이내의 빠른 반응시간을 보였다. 또 가스감응 실험의 반복을 통해 센서의 반복성을 확인함으로써 본 연구에서 개발한 센서가 이황산가스 감지용 센서로 사용될 수 있음을 확인하였다. 향후 계획으로 CdS 박막 증착시에 적절한 원소를 첨가하여 박막의 반응성을 증가시키며 또한 표면탄성파 소자의 중심주파수를 증가시켜 센서의 가스감응성을 높이고자 하였다.

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