• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.128-128
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• 1999

산소이온 전도체로 잘 알려진 Yttira-Stabilizd Ziroconia(TSZ)는 연료전지, oxygen pumps, chemical gas sensor 등 다양한 electrochemical divices에 이용되는 고체 전해질의 하나이다. 특히 YSZ는 oxygen 및 oxygen과 평형상태에 있는 gas들을 검출하는 sensor의 electrolyte로서 가장 많이 쓰이고 있다. 현재 상용화되어 있는 YSZ Sensor는 전통적인 bulk 형태의 ceramic으로 제작된 것으로 충분한 ionic conductivity를 얻기 위해서는 $600^{\circ}C$이상의 operating temperature를 필요로 하나 YSZ를 박막으로 제조시 낮은 operating temperature를 뿐만 아니라 sensor의 소형화, 낮은 ohmic loss 및 다양한 응용이 가능한 장점을 가질 수 있다. 본 실험에서는 산소 이온 전도체로서 8mol%-YSZ 고체전해질을 RF-magnetron bias sputtering 법을 이용하여 증착하였다. 제조된 YSZ 박막을 이용한 산소감응 센서셀 구조는 SiO2/Ni-NiO/Pt/YSZ/Pt-기판이다. 센서셀의 정상상태에서의 기전력(electromotive force ; EMF)을 산소분압(Po:1.013$\times$103Ta ~1.013$\times$105Pa)과 측정온도(30$0^{\circ}C$~$700^{\circ}C$)를 변화시키며 측정하였다. 이론적인 기전력과 측정값 사이의 편차는 Po:1.565$\times$104Pa 이하의 산소분압에서는 컸지만 이 이상의 분압에서는 이론치에 근접한 값을 가졌다. 증착한 YSZ와 Ni-NiO 박막의 구조는 X-ray diffractometer(XRD)를 이용하여 결정구조를 알아 보았고, TSZ 박막의 표면 morphology 관찰은 Scanning electron microscopy(SEM) 이용하였다. 박막의 조성분석은 X-ray energy dispersive analysis(EDX)을 사용하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.57.1-57.1
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• 2010

ITO(Indium Tin Oxide)는 전도도와 투과도 특성이 뛰어나 디스플레이, 태양전지, LED 등 여러 산업에서 전극 물질로 널리 사용 되어져 왔다. 최근 ITO의 사용이 급격히 증가하면서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ITO는 막의 특성을 좋게 하기 위하여 증착 시 Ar gas와 함께 $O_2$가스를 첨가하기도 한다. 본 연구에서는 산소 분압에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성에 대하여 연구하였다. Corning사의 eagle 2000 glass 기판위에 스퍼터링을 이용하여 ITO layer를 증측하였고, 증착시, $O_2$ partial pressure를 0 - 0.5%까지 0.1% 간격으로 가변하였다. 증착된 샘플은 Sinton사의 UV-vis 장비를 이용하여 광학적 특성을 측정하였고, Hall measurement 장비를 이용하여 전기적 특성을 측정하였다. ITO 박막은 $O_2$의 partial pressure가 증가할수록 향상된 전기적, 광학적 특성을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제7권7호
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• pp.604-607
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• 1997

SiO$_{2}$를 첨가한 Cr$_{2}$O$_{3}$의 전기전도도와 미세구조를 산소분압, 온도, 그리고 SiO$_{2}$첨가량에 따라 측정하였다. 입자직경은 1$\mu\textrm{m}$보다 작다. 순수한 Cr$_{2}$O$_{3}$의 전기전도도는 산소분압과 온도가 증가함에 따라 증가하였으며 110$0^{\circ}C$부터 진성 영역이 나타났다. Cr$_{2}$O$_{3}$의 전기전도도는 SiO$_{2}$첨가로 감소하지만, 산소분압에 따른 변화는 SiO$_{2}$첨가와 무관하다.

• 대한화학회지
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• 제39권3호
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• pp.157-162
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• 1995

비화학량론적 산화물$WO_{3-x}$의 비화학량 x값과 전기전도도를 350~700$^{\circ}C$의 온도 범위와 $2{\times}10_{-1}\;to\;1{\times}10_{-5}$ atm의 산소분압 범위에서 측정하였다. 비화학량론적 조성식에서 x의 생성엔탈피 ${\Delta}H^{\circ}_f$가 양의 값을 가지는 것으로 보아 결함생성은 흡열 과정이고, 결함생성의 산소분압 의존성인 1/n값은 -1/5.7~-1/6.1로 변하였다. 전기전도도의 활성화에너지는 각 산소분압에 따라 0.24~0.29 eV이었고, 전기전도도의 산소분압 의존성인 1/n은 -1/4.3~-1/7.6의 값을 나타내었다. 이로부터 n형 반도체로써 산화텅스텐의 결함모델은 낮은 온도에서는 1가로 하전된 산소공위가 우세하지만 온도가 상승함에 따라 2가로 하전된 산소공위가 우세해진다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권12호
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• pp.1093-1096
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• 2001

ZnO내 $Al_2$ $O_3$의 고용은 $Al^{3+}$ 의 ZnO 결정의 $Zn^{2+}$자리, 즉 wurtizite 구조에서 4개의 산소가 만드는 4면체 공간자리로서 치환반응으로 정의될 수 있다. 이 반응은 아연-빈자리 혹은 산소-빈자리와 연관되어 일어나므로 ZnO의 비화학량론성 및 결정결함반응들과 상관관계를 가진다. 이러한 상호연관성은 아연-빈자리 및 산소분압(P $o_2$) 의존성을 낳으며, 결과적으로 ZnO내 Al 용해도([Al/sug zn/]$_{max}$)의 산소분압 의존성을 야기한다. 본 논문은 ZnO내에 Al의 용해도는 산소분압이 증가하면 감소한다는 것을 처음으로 곗나하여 보고한다. [A $l_{zn}$ ]$_{max}$ $P_{o2}$$^{-1}$4/./.

• 한국재료학회지
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• 제8권10호
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• pp.931-937
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• 1998

순수한 Rutile에서 점결함의 형태와 전기적 특성을 연구하기 위해 $1~10{-23}$atm의 산소분압 범위 및 $700~1300^{\circ}C$의 온도 범위에서 전기전도도를 측정하였다. 전기전도도의 산소분압 의존성($log\sigma/logPo_2$)으로부터 산소분압 및 온도 변화에 따라 다음과 같은 지배적인 결함들을 제안한다. 1) $Ti_nO_{2n-1}$, 2)침입형 Ti 이온 3)2가로 하전된 산소빈자리 4)불순물에 의해 형성된 2가로 하전된 산소빈자리 5) n-p전이 및 p형 전도 또한, 고유범위의 실험결과로부터 계산한 Ti와 Vo의 결함형성 엔탈피는 각각, 10.2eV와 4.92eV였다.

• 한국재료학회지
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• 제10권11호
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• pp.755-759
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• 2000

RF magnetron sputtering법으로 초미세결정 Fe-Sm-O계의 박막을 상온에서 제작하여 산소분압에 따른 포화자화, 보자력, 고주파에서의 투자율(100MHz)을 조사하였다. 최적조건인 5%의 산소분압에서 제조한 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막은 포화자속밀도 18kG, 보자력 0.82 Oe, 실효투자율 (0.5~100MHz) 2,600 이상의 우수한 연자성을 나타내었다. 산소분압이 증가함에 따라 $\alpha$-Fe 결정립의 크기가 감소하여 10%이상의 산소분압에서는 FeO가 생성되어 연자기적 성질이 열화되었다. Fe-Sm-O계 박막의 전기비저항은 산소분압이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었으며 우수한 연자기적 성질을 가지는 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막의 경우, 전기비저항은 130 $\mu$$\Omega$cm이었다. 따라서 미세하게 형성된 $\alpha$-Fe 결정립과 높은 전기비저항 때문에 초미세결정 Fe(sub)83.4Sm(sub)3.4O(sub)13.2박막이 고주파에서 우수한 연자기적 성질을 가지는 것으로 판단된다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.51-56
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• 2001

MFISFET(Metal-ferroelectric-insulator-semiconductor-field effect transistor)에의 적용을 위한 절연체로서 CeO$_2$ 박막을 r.f. magnetron sputtering법에 의해 제조하였다. 스퍼터링시 증착개스는 Ar과 $O_2$를 사용하였으며 산소분압비에 따른 $CeO_2$박막의 결정성 및 전기적 특성에 미치는 영향을 평가하였다. p형-Si(100)기판 위에 $600^{\circ}C$에서 증착된 $CeO_2$ 박막들은(200)방향으로 우선방향성을 가지고 성장하였으며 Ar만으로 증착된 박막의 우선방향성은 증가하였으나 상대적으로 많은 하전입자와 표면 거칠기로 인해 C-V특성에서 큰 이력특성을 보였고 산소분압비가 증가함에 따라 양호한 특성을 보였다. 이것은 이동가능한 이온전하의 감소에 기인한다고 할 수 있다. Ce:O의 비는 모든 박막에서 1:2.22~2.42를 보여 산소과잉의 조성을 나타냈으며 산소분압비에 따라 제조된 박막들의 누설전류값은 100 kV/cm의 전계에서 $10^{-7}$~$10^{-8}$A의 차수를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.379-379
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• 2012

본 연구에서는 고품질의 ZnO 박막을 제작하기 위해 사파이어 기판 위에 ZnO 박막을 Pulsed Laser Deposition (PLD) 법으로 성장하였다. 레이저 에너지 밀도와 펄스주파수를 고정시켰으며, 성장온도와 산소 분압은 각각 $450{\sim}600^{\circ}C$ 및 5~20 sccm으로 변화를 주어 성장 온도와 산소 분압이 박막 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 제작된 박막의 전기적 특성을 측정한 결과 성장온도의 증가에 따라 캐리어 농도는 $9.18{\times}10^{18}cm^{-3}$에서 $3.9{\times}10^{16}cm^{-3}$까지 감소하였고, 캐리어 이동도는 $0.95cm^2/Vs$에서 $8.47cm^2/Vs$ 까지 증가하는 경향을 나타내었으며, 산소분압의 변화에는 특정 임계조건을 갖는 것을 확인하였다. 이러한 이유는 PLD 법 성장 메커니즘에서 플라즈마 플럼(plasma flume) 내에 결합된 ZnO 분자가 기판으로 직접 성장이 이루어지는 과정에서 성장 온도가 증가함에 따라 플럼 내에서 결합 된 ZnO 분자의 열적 안정성이 향상되었으며, 유입되는 산소량의 감소로 인해 원자들의 표면 확산 거리 및 확산 시간이 길어져 보다 안정적인 박막 형성에 기인한 것으로 보인다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.879-886
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• 2013

본 연구에서는 고농도 EGR을 사용하는 DME 예혼합압축자기착화 연소의 근본적인 연소메커니즘을 이해하기 위해 수치해석 시뮬레이션을 수행하였다. EGR과 과급의 영향을 조사하면서 동시에 산소 분압과 산소 농도중 어느 것이 LTR 발열비율을 결정하는 핵심요소인지 확인하였다. EGR 비율과 과급압력을 매개변수 정하기 위해서 1) EGR 비율변화에 따라 산소농도, 산소함유량을 변화시키는 조건 2) 산소농도를 거의 일정하게 유지하면서 과급을 하여 산소 분압을 변화시키는 조건, 3) EGR과 과급을 조합하면서 산소 분압을 일정하게 유지 하기 위해 산소농도를 변화시키는 조건 세가지 조건에서 화학반응수치계산을 수행하여 검증했다. 연구결과 EGR율이 증가하면 연소의 시작, 종료시기가 지연되고, 과급을 하게 되면 연소의 시작, 종료시기가 앞당겨지는 것을 확인했다. EGR과 과급이 LTHR 발열비율 증가에 영향을 미치는 것도 확인하였다.