• Title/Summary/Keyword: 산소투과율

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산화물 반도체 ITZO 박막의 산소 영향의 따른 광학적 특성 분석

  • Kim, Sang-Seop;Kim, Hyeon-Gi;Choe, Byeong-Deok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.178.1-178.1
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    • 2013
  • 산화물 반도체는 가시광선영역인 380~780nm에서의 투과율이 80% 이상이고, 3.2eV 이상의 밴드갭과 높은 이동도를 가지는 물질로 투명하고 휘어지는 디스플레이에 전도유망한 물질로 연구되고 있다. $10cm^2/V{\cdot}s$ 이상의 이동도를 확보하기 위해 IGZO에서 Ga대신 Sn을 첨가한 ITZO 산화물 반도체에 대한 연구가 되고 있다. 본 연구에서 ITZO 산화물 반도체 박막 증착 시 가장 중요한 특성으로 알려진 산소의 영향에 따른 광학적 특성을 알아보기 위한 실험이다. RF 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 산소 가스 분압에 따라 ITZO 박막을 증착하였다. $(Ar+O_2)$의 합을 20으로 고정하고 $O_2/(Ar+O_2)$의 비율을 0~40%까지 가변하였고, $O_2$의 비율이 증가함에 따라 증착율은 감소하는 경향을 보였다. 투명 소자로서의 가능성을 판단하기 위하여 밴드갭과 투과도를 측정하였다. 광학적 밴드갭은 증착 시 산소 분압이 0%에서 40%로 증가할수록 3.46eV에서 3.32eV로 감소하였고, 또한 투과도가 가시광 영역(380~770nm)에서 87%에서 85% 감소하였다. In, Sn, Zn 의 금속 원자와의 결합 과정에서 산소의 빈자리가 줄어들어 전도도가 감소하여 광학적 밴드갭이 감소함에 따라 투과도가 감소하는 것을 확인하였다.

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증착 환경 변화에 따른 인이 첨가된 ZnO 박막의 물성연구

  • Jeong, Yeong-Ui;Lee, Seung-Hwan;Hwang, Seon-Min;Jo, Chang-U;Bae, Jong-Seong;Park, Seong-Gyun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.299-299
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    • 2012
  • 투명전도산화물 박막은 디스플레이, 태양전지, 압전소자 등 다양한 응용분야에 많이 이용되고 있는 소재이다. 그 중에서 현재 산업에서 활용 빈도가 높은 투명전도막의 재료는 ITO를 기반으로 하는 물질이다. 하지만 인듐의 높은 생산단가와 플라즈마 노출시 열화로 인한 문제점 때문에 기존의 ITO를 대체하기 위한 새로운 재료에 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 ITO 대체 물질 중의 하나인 ZnO 박막에 대해서 증착환경변화에 따른 물성변화를 조사하였다. 먼저 대기중에서 안정화된 ZnO 박막을 얻기 위해서 인(P) 2% 첨가된 ZnO 세라믹을 고상반응법으로 제작하고, 펄스레이저 증착법을 이용하여 Al2O3(0001)기판에 산소분압을 30~150 mTorr로 변화를 주어 P-ZnO 박막을 제작하였다. 이 때 증착온도는 $400^{\circ}C$로 고정하였다. X선 회절 결과로부터 산소분압에 상관없이 ZnO (002)방향으로 증착되었다. 하지만 결정립의 크기는 산소분압이 증가하면서 줄어들고, ZnO (002)피크로부터 얻어진 격자상수(c-축)는 벌크 값에 가까워짐을 알 수 있었다. 하지만 P첨가로 인해서 박막의 격자상수는 순수한 ZnO 벌크 값 보다 큰 것으로 알 수 있다. 산소분압 변화에 따른 P-ZnO 박막의 산화 상태는 X-선 광전자 분광기를 이용하여 측정하였다. 그 결과 산소 core-level의 스펙트럼은 자연산화, 산소 vacancy, Zn-O 결합으로 구성되어짐을 알 수 있었다. 산소분압이 증가하면 Zn-O 결합은 증가하지만 산소 vacancy는 감소함을 알 수 있었다. 전기적 특성 결과 P-ZnO 박막은 30 mTorr에서는 n형 반도체 특성, 100 mtorr에서 p형 반도체의 특성이 나타내었고, 산소분압이 증가하면 다시 n형 반도체 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 광학적 특성 결과 P-ZnO 박막은 산소분압에 상관없이 가시광선 영역에서 80%이상의 투과율을 나타내었으며, 산소분압이 증가할수록 에너지 갭이 증가하였다.

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고온초전도체 $Y_{1-x}Ho_{x}Ba_{2}O_{7-y}$의 초전도성에 관한 연구

  • 김채옥;김재욱;김의훈;나훈균
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 1992.05b
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    • pp.102-106
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    • 1992
  • 고온 초전도체 $Y_{1-x}$Ho$_{x}$Ba$_2$O$_{7-y}$에서 대신 Ho를 치환시킨 시료를 제작하여 수송 임계전류밀도를 측정하였으며, 적외선 투과율과 Raman 스펙트럼 측정을 상온에서 실시하였다. 특히 Raman 측정은 수직으로 편광한 경우와 수평으로 편광한 경우를 비교하였다. 치환량의 변화에 따른 수송 임계전류밀도 값은 110-217 A/$\textrm{cm}^2$ 범위에 있었고 자기장이증가 됨에 따라 감소됨을 알수 있었다. 적외선 투과율과 Raman 스펙트럼 측정으로부터 얻은 Cu(1)-O(4) stretching mode는 초전도체의 결정 구조를 좌우하며 산소의 영향에 강한 영향을 받는다. 또한 이것은 치환양이 증가됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. Raman 스펙트럼에서 수직 편광한 경우와 수평 편광한 경우 모두 asymmetric 한 형태를 이루었다. 특히 수평 편광한 경우는 BaCuO$_2$ phase 의 강도가 증가했다.다.했다.

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Properties of indium tin oxide thin films annealed in vacuum (진공에서 열처리된 ITO 박막의 특성)

  • 이임연;이기암
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.11 no.3
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    • pp.152-157
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    • 2000
  • Post-deposition vacuum annealing effects in electron-bearn-evaporated indium tin oxide (ITO) films have been investigated by the change of transmittance, sheet resistance and crystalline structure with annealing temperature ( $200-335^{\circ}C$) and oxygen partial pressure ($1\times^10^{-5}-1$\times10^{-4} torr$) in air and vacuum. The sarnples were polycrystalline films with a preferred orientation in the (222) plan. High quality films with sheet resistance as low as 62 Q/O and transmittance over 99% (absentee layer at 500 nm) have been obtained by suitably controlling the vacuum annealing pararneters.neters.

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전기적 착색 니켈 산화물 박막의 성능평가

  • 강기혁;고경담;김재완;양재영;이길동
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.158-158
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    • 1999
  • NiO 박막은 전자비임증착법과 RF-스퍼터링법으로 제작하여 박막의 성능을 평가하였다. NiO 박막의 성능평가를 위한 착색과 탈색은 전기적 착색셀을 제작하여 순환전압전류법으로 KOH 전해질 내에서 반복수행하였으며 성능이 퇴화된 박막의 투과율은 가시광선 분광기로 측정하였다. XPS에 의한 분석결과 막의 낱알 내부보다 낱알 표면에 많은 산소가 포함될수 있음을 알 수 있었다. KOH 전해질 속에서 사이클이 반복 수행된 막의 표면 낱알의 형태는 변하였으며, 3$\times$10-4mbar에서 제작된 시료가 막의 안정성이 좋았다. 제작 방법에 다라 막에 주입 및 추출되는 전하밀도와 투과율의 차이가 나타났고, 니켈 산화물 박막의 성능평가를 하기 위해 착색효율을 계산하였다. 기판물질인 IT(indium tin oxide)의 전기적 착색성과 전해질이 전기적 착색성에 미치는 영향에 대해서도 논의되었다.

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Influence of $TiO_2$ Buffer Layer Thickness on the Electrical and Mechanical Properties of ITZO Films Deposited on Polymer Substrate (Polymer 기판위에 증착된 ITZO 박막의 $TiO_2$ 버퍼층 두께에 따른 전기적, 기계적 특성)

  • Gwon, Se-Hui;Kang, Yong-Min;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.195-196
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    • 2009
  • ITZO 박막과 $TIO_2$ 버퍼층은 각각 두 개의 캐소드를 사용한 마그네트론 2원동시 방전법과 산소 함량 2%를 사용한 반응성 sputtering 방법으로 각각 증착이 되었다. 모든 박막들은 상온에서 폴리머 기판인 PET에 증착되었다. $TiO_2$ 버퍼층을 도입함으로써 ITZO/$TiO_2$ 박막은 비정질 구조를 보여 주었고, 그것들의 비저항은 버퍼층의 두께가 증가할수록 감소함을 관찰하였다. 특히 기계적 특징은 $TiO_2$ 버퍼층을 5nm 증착하였을 경우에 bending test와 광학 현미경의 crack정도를 관찰함으로써 향상되었음을 확인할 수 있었다. 투과율에 있어서 단일 ITZO 박막과 버퍼층을 5nm 도입한 박막은 가시광선에서 약 75%의 투과율을 가짐을 알 수 있었다.

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Temperature Dependence of Cr Impurity in La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ Coated Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ Ion Conducting Membrane for oxygen Separation (산소 분리를 위한 La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3-δ가 코팅된 Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ 이온전도성 분리막에서 Cr 불순물의 온도 의존성)

  • Park, Yu Gang;Park, Jung Hoon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.57 no.1
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    • pp.11-16
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    • 2019
  • $La_{0.6}Sr_{0.4}Ti_{0.3}Fe_{0.7}O_{3-{\delta}}$(LSTF) coated $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$(BSCF) membranes which has properties of high oxygen permeability and stability to $CO_2$ were applied to a bench scale apparatus to conduct oxygen permeation experiments. Also, the membranes of the laboratory and the bench scale device were divided into three regions according to the temperature gradient in the membrane reactor for comparative analysis. While oxygen permeation experiment were conducted up to $900^{\circ}C$, temperature dependence of Cr deposition was investigated. As a result, it was confirmed that the oxygen permeability was $2.37ml/min{\cdot}cm^2$, which was significantly lower than $3.79ml/min{\cdot}cm^2$ measured in the laboratory apparatus. It was found through XRD and SEM/EDS analysis that the decrease in oxygen permeability was originated from the deposition of gaseous Cr on the membrane surface released from the alloy material of the housing. In particular, a large amount of Cr was found in the medium temperature region.

Structural, Morphological, and Optical Properties of AlN Thin Films Subjected to Oxygen Flow Ratio (산소 유량비 변화에 따른 AlN 박막의 구조, 표면 및 광학적 특성)

  • Cho, Shin-Ho;Kim, Moon-Hwan
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.287-292
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    • 2010
  • We have investigated the effects of oxygen flow ratios on the structural, morphological, and optical properties of AlN thin films grown by using radio-frequency reactive magnetron sputtering. The AlN thin films were deposited at $300^{\circ}C$ of substrate temperature, and the reactive gas were supplied with both nitrogen and oxygen. The oxygen flow ratio was varied by controlling the amount of oxygen with respect to the total mixed gases, 0%, 10%, 15%, 20%, 25%, and 30%. The structural, morphological, and optical properties of the deposited AlN thin films were examined by using X-ray diffractometer, scanning electron microscopy, and ultraviolet-visible spectrophotometer. The AlN thin film grown at 10% of oxygen flow ratio indicated an average transmittance of 91.3% in the wavelength range of 350~1,100 nm and an optical band gap of 4.30 eV. The experimental results suggest that AlN thin films can be deposited optionally by varying the oxygen flow ratio.

Effects of puromycin aminonucleoside on the cytoskeletal changes of glomerular epithelial cells (Puromycin aminonucleoside의 사구체 상피세포에 대한 영향)

  • Lee, Jun Ho;Ha, Tae Sun
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • v.51 no.1
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    • pp.54-61
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    • 2008
  • Purpose : This study was designed to clarify the mechanism of proteinuria in nephrotic syndrome patients by using puromycin aminonucleoside (PAN) nephrosis model. Methods : Following administration of various concentrations of PAN and antioxidants we observed the changes of podocyte cytoskeletons in cultured rat glomerular epithelial cells (GEpC) by method of scanning electron microscope, reactive oxyten species (ROS) analysis, permeability assay, confocal microscope, and Western blot assay. Results : PAN not only induced the ultrastructural changes of GEpC, such as shortening and fusion of microvilli, but also separated the intercellular gaps and linear ZO-1. PAN induced oxidative stresses in time and dose dependent manners and increases of intercellular permeability in anti-oxidants inhibitable manners. High concentration of PAN induced not only actin polymerization and disorganization, but also the conglomerulation and internal dislocation of ${\alpha}-actinin$ protein. The intensities of fluorescences of ZO-1 protein were diminished and internalized by PAN in a dose-dependent manner, which were inhibited by anti anti-oxidants. Conclusion : PAN induced the changes of podocytes cytoskeleton and junctional barriers by way of increasing ROS in GEpC that resulted in increasing their permeability in a antioxidatn-inhibitable manner. Glomerular hyperpermeability induced by PAN mediateing through oxidative stresses is thought to take part in the mechanism of proteinuria in nephrotic syndrome.

The Study of Water Resistance and Water/Oxygen Barrier Properties of Poly(vinyl alcohol)/Water-soluble Poly(ethylene-co-acrylic acid) Blend Films (폴리비닐알콜/수분산 에틸렌-아크릴산 공중합체 블렌딩 필름의 내수성 및 수분/산소 차단성 연구)

  • Kim, Eun Ji;Park, Jae Hyung;Paik, In Kyu
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.23 no.2
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    • pp.217-221
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    • 2012
  • Blending films having enhanced water-resistance and barrier properties were prepared using the mixtures of poly(vinyl alcohol) (PVA) aqueous solution and poly(ethylene-co-acrylic acid) (EAA) dispersed in water. Thermal-mechanical properties, contact angles, water-vapor transmission rates (WVTR) and oxygen transmission rates $(O_2TR)$ were measured with the content of EAA of blending films, and their water-resistance was evaluated. The tensile strength of the films was found to be $9.16{\sim}11.75\;kg/mm^2$ which showed no significant difference compared with that of PVA, and the hardness increased with the content of EAA. The glass transition temperature and melting temperature of the blending films were slightly improved. The film prepared with PVA/EAA (= 90/10), of which the swelling and solubility were measured to be 109 and 0%, respectively, showed improved water-resistance. The WVTR and $O_2TR$ for the PET film (thickness $50\;{\mu}m$) coated with PVA/EAA (= 90/10) film (thickness $2.5\;{\mu}m$) were measured to be $9.1\;g/m^2/day$ and $2.0\;cc/m^2/day$, respectively.