No, Gang-Hyeon;Park, Dong-Gyun;Song, Hyo-Seop;Park, Yong-Ho;Sin, Ju-Yong;Lee, Je-Won
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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pp.129-129
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2011
냉음극 변압기 전원 소스를 이용하여 저진공에서 플라즈마를 발생시키는 시스템을 개발하였다. 또한 이 장치를 이용하여 도핑된 산화막 증착 기술을 연구하였다. 이 때 도핑 전구체는 액체 소스였으며 이를 기화시켜 사용하였다. 특히 p 타입이 도핑된 이산화규소 박막 증착을 상온에서 실시하였다. 공정 압력은 400~1,000 mT였으며, 전압은 약 1,100~2,100 V 범위에서 조절하였다. 증착된 박막은 박막 두께와 홀 측정을 실시하였다. 홀 측정을 위한 인듐 금속 접합을 400 C에서 실시하였다. 결과를 요약하면, 플라즈마 공정 압력이 400에서 1,000 mTorr로 증가함에 따라 박막 증착 속도는 약 240~440 ${\AA}$/min이었다. 또한 증착된 p-SiO2의 벌크 농도는 같은 압력 증가에 따라 약 $1.2{\times}10^{19}$에서 $6.5{\times}10^{18}/cm^3$으로 절반 정도 감소하였다. 그에 따라 도핑된 산화막의 비저항은 $~1.4{\times}10^{-3}$에서 $2.5{\times}10^{-3}{\Omega}{\cdot}cm$로 증가하였다. 홀 이동도는 약 380~400 $cm^2/V{\cdot}s$를 유지하였다. 또한 전압이 1,100 에서 2,100 V로 증가함에 따라 산화막의 증착 속도는 약 330에서 410 ${\AA}$/min으로 증가하였다. 그러나 전압이 증가해도 벌크 농도는 약 8,9~$6.6{\times}10^{18}/cm^3$의 범위였다. 보다 자세한 결과는 발표를 통해 설명할 것이다.
In this study, $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$ and $C_f-SiC_f/SiC$ ceramic composites reinforcing carbon fiber, SiC fiber and hybrid fiber were fabricated by hybrid TGCVI and PIP process. After the thermal shock cycle, 3-point bending and Oxy-Acetylene torch test, their mechanical behavior, oxidation and erosion resistance were evaluated. The $C_f/SiC$ composite showed a decrease in mechanical property along with increasing temperature, a pseudo-ductile fracture mode and a large quantity of erosion. The $SiC_f/SiC$ composite exhibited stronger mechanical property and lower erosion rate compared to the $C_f/SiC$, but brittle fracture mode. On the other hand, hybrid type of $C_f-SiC_f/SiC$ composite gave the best mechanical property, more ductile failure mode than the $SiC_f/SiC$, and lower erosion rate than the $C_f/SiC$. During the Oxy-Acetylene torch test, the $SiO_2$ formed by reaction of the SiC matrix with oxygen prevented further oxidation or erosion of the fibers for $C_f-SiC_f/SiC$ and $SiC_f/SiC$ composites particularly. In conclusion, if a hybrid composite with low porosity is prepared, this material is expected to have high applicability as a high temperature thermo-structural composite under high temperature oxidation atmosphere by improving low mechanical property due to the oxidation of $C_f/SiC$ and brittle fracture mode of $SiC_f/SiC$ composite.
Kim, Seong Hee;Seol, Jeong Woo;Lee, Woo Chun;Kim, Soon-Oh
Economic and Environmental Geology
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제46권6호
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pp.521-533
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2013
This study was initiated to evaluate the applicability of Si slag as an adsorbent via investigation of the main properties of Si slag as an adsorbent aw well as characterization of adsorption features between aqueous arsenic and Si slag. The specific surface area of Si slag was measured to be 6.71 $m^2/g$ which seems to be slightly higher than those of other slags, but relatively lower than those of iron (oxyhydr)oxides extensively used for arsenic controlling processes. The point of zero salt effect (PZSE) of Si slag determined by potentiometric titration appeared to be comparatively high (7.3), indicating the Si slag may be favorably used for adsorption of arsenic which predominantly exists as an oxy-anions. The results of adsorption isotherm indicate that regardless of arsenic species, Langmuir-type isotherm is the most suitable to simulate the adsorption of arsenic onto Si slag. With regard to pH-dependence of arsenic adsorption, the adsorption maxima of arsenite was centered at pH 7, and the adsorption was remarkably decreased in the other pH conditions. In the case of arsenate, on the other hand, the adsorption was highest at the lowest pH (4.0) and then gradually decreased with the increase of pH. Based on the results of kinetic experiments, it is likely that the adsorption of arsenite approached equilibrium within 2 hr, but it took about 8 hr for arsenate adsorption to be equilibrated. In addition, the Pseudo second order was evaluated to be most consistent with the empirical data of arsenic adsorption onto Si slag in this study. Under identical conditions, the affinity of arsenate onto Si slag was estimated to be nearly 6 times higher than that of arsenite.
Jung, Eunjin;Lee, Yoon Joo;Kim, Younghee;Kwon, Woo Teck;Shin, Dong-Geun;Kim, Soo Ryong
Korean Chemical Engineering Research
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제53권2호
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pp.247-252
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2015
ZSM-5 crystals grew on the surface of ${\alpha}$-SiC and ${\beta}$-SiC particles by hydrothermal synthesis method. SiC particles which were > $50{\mu}m$ of size were used, and oxide layer were developed on the surface of the particles to induce growth of ZSM-5 from the surface. Then, synthesis time and temperature condition were considered growing ZSM-5. In this study, oxide layer was formed on ${\beta}$-SiC at $900^{\circ}C$ in air, and it was controlled to grow ZSM-5 grew from the ${\beta}$-SiC surface with $150^{\circ}C$ synthesis condition. This is due to Si-O-Si or Si-O-Al bond, which is basic framework of ZSM-5 can be easily formed, from the silicon oxide film on the surface of ${\beta}$-SiC. When the synthesis temperature was $200^{\circ}C$, the size of ZSM-5 was increased, and it covered much area of the SiC surface with better crystal shapes with longer synthesis time.
Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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pp.40-41
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2002
차세대 반도체 및 나노소자 산업에 대한 국제적 기술은 고밀도 직접화의 추세에 따라서 .게이트 산화막의 두께가 급속히 작아지는 추세이다. 지금까지 이산화규소(A1₂O₃)가 게이트 산화막으로 주로 사용되어 왔으나 점차 SiON 혹은 high k 박막으로 바뀌고 있다. 본 연구에서는 차세대 반도체 소자에 사용될 게이트 산화막 물질인 SiON 박막과 Al₂O₃박막에 대한 SE(Spectroscopic Ellipsometry)분석 모델을 확립하였고, SE 측정결과를 TEM, MEIS, XRR의 결과들과 비교하였다. SiON 박막의 굴절률 값은 Si₃N₄와 SiO₂가 물리적으로 혼합되어 있다고 가정하여 Bruggeman effective medium approximation을 사용하여 구하였다. 동일한 시료를 절단하여 TEM, MEIS, 그리고 XRR에 의하여 SiON 박막의 두께를 측정하였으며, 그 결과 SE와 XRR에 의해 얻어진 박막두께가 TEM과 MEIS의 결과 값보다 약 0.5 nm 크게 주어짐을 알 수 있었다(Table 1 참조). 본 연구결과는 비파괴적이며 비접촉식 측정방법인 SE가 2~4nm 두께의 초미세 SiON 박막의 두께와 N 농도의 상대적 값을 빠르고 쉽게 구할 수 있는 유용한 측정방법 임을 보여주었다. 기존의 게이트 산화물인 SiO₂를 대체할 후보 물질들 중의 하나인 A1₂O₃의 유전함수를 구하기 위하여 8 inch, p-type 실리콘 기판 위에 성장된 5 nm, 10 nm, 및 20 nm 두께의 A1₂O₃ 박막의 유전함수와 두께를 측정하였다. 이 시료들에 대한 SE data는 vacuum-UV spectroscopic ellipsometer를 사용하여 세 개의 입사각에서 0.75 eV에서 8.75 eV까지 0.05 eV 간격으로 측정되었다. A1₂O₃ 박막의 유전함수와 두께를 얻기 위하여 공기층/A1₂O₃ 박막/Si 기판으로 구성된 3상계 모델을 사용하였다. Si 기판에 대한 복소 유전함수는 문헌상의 값(1)을 사용하였고, A1₂O₃ 박막의 유전함수는 5개의 미지상수를 갖는 Tauc- Lorentz(TL) 분산함수(2)를 사용하였다. A1₂O₃ 박막의 경우 두께가 증가함에 따라서 굴절률이 커짐을 알 수 있었다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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제39권11호
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pp.1091-1097
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2015
Graphite material has been widely used for making the rocket nozzle throat because of its excellent thermal properties. However, when compared with typical structural materials, graphite is relatively weak with respect to both strength and toughness, owing to its quasi-brittle behavior, and gets oxidized at $450^{\circ}C$. Therefore, it is important to evaluate the thermal and mechanical properties of this material for using it in structural applications. This study presents an experimental method to investigate the fracture behavior of ATJ graphite at elevated temperatures. In particular, the effects of major parameters such as temperature, loading, and oxidation conditions on strength and fracture characteristics were investigated. Uniaxial compression and tension tests were conducted in accordance with the ASTM standard at room temperature, $500^{\circ}C$, and $1,000^{\circ}C$. Fractography analysis of the fractured specimens was carried out using an SEM.
Kim, Hee-Gyu;Kim, Hyung-Jong;Kang, In-Gu;Kim, Doe-Hyoung;Choi, Byung-Ho;Jung, Sang-Jin;Kim, Min-Wan
한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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pp.381-381
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2009
염료감응형 태양전지의 효율 향상을 위한 다양한 방법들 중 $TiO_2$ 나노 파우더의 표면 개질 및 페이스트의 분산성 향상을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기존 나노 파우더의 표면 개질법으로는 액상 공정인 졸겔법이 있으나 표면 처리 공정에서의 응집현상은 아직 해결해야 할 과제 중 하나이다. 이에 본 연구에서는 진공증착방법인 ALD법을 이용하여 염료감응형 태양전지용 $TiO_2$ 나노 파우더의 $SiO_2$ 산화물 표면처리를 통한 분산특성을 파악하였다. 기존 ALD법의 경우 reactor의 온도가 $300{\sim}500^{\circ}C$ 정도의 고온에서 공정이 이루어졌지만 본 실험에서는 2차 아민계촉매(pyridine)을 사용하여 reactor의 온도를 $30^{\circ}C$정도의 저온공정에서 $SiO_2$ 산화물을 코팅을 하였다. MO source로는 액체상태의 TEOS$(Si(OC_2H_5)_4)$를, 반응가스로는 $H_2O$를 사용하였고, 불활성 기체인 Ar 가스는 purge 가스로 각각 사용 하였다. ALD 공정에 의해 표면처리 된 $TiO_2$ 나노 파우더의 분산특성은 각 공정 cycle에 따라 FESEM을 통하여 입자의 형상 및 분산성을 확인하였으며 입도 분석기를 통하여 부피의 변화 및 분산 특성을 확인하였다. 공정 cycle 이 증가함에 따라 입자간의 응집현상이 개선되는 것을 확인 할 수 있었으며, 100cycles에서 응집현상이 가장 많이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 표면 처리된 $SiO_2$ 산화막은 XRD를 통한 결정 분석 및 EDX를 통한 정성 분석을 통하여 확인하였다.
We investigated the reaction stability of titanium, cobalt and their bilayer films with side-wall spacer materials of SiO$_2$ for the salicide process. We prepared Ti 350 $\AA$, Co 150 $\AA$, Co 150 $\AA$/Ti 100 $\AA$ and Ti 100 $\AA$/Co 150 $\AA$ films on 1000 $\AA$-thick thermally grown SiO$_2$ substrates, respectively. Then the samples were rapid thermal annealed at the temperatures of $500^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, and $700^{\circ}C$ for 20 seconds. We characterized the sheet resistance of the metallic layers with a four-point probe, surface roughness with scanning probe microscope, residual phases with an Auger depth profilometer, phase identification with a X-ray diffractometer, and cross-sectional microstructure evolution with a transmission electron microscope, respectively. We report that Ti reacted with silicon dioxide spacers above $700^{\circ}C$, Co agglomerated at $600^{\circ}C$, and Co/Ti, Ti/Co formed CoTi compound requiring a special wet process.
Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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제37권2호
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pp.224-234
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2013
This study investigates the fabrication of core-sheath nanocomposite fibers by locating germanium (Ge) and silicon dioxide ($SiO_2$) nanoparticles selectively in the sheath layer by co-axial electrospinning. Co-axially spun fibers were prepared by electrospinning a pure PVA solution and Ge/$SiO_2$/PVA solution as the core and sheath layer, respectively. Core-sheath nanocomposite fibers were electrospun under a variety of conditions that include various feed rates for the core and sheath solutions, voltages, and concentric needle diameters, in order to find an optimum spinning condition. Ge/$SiO_2$ nanocomposite fibers were also prepared by uniaxial electrospinning to compare fiber morphology and nanoparticle distribution with core-sheath nanofibers. Using scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, and energy dispersive X-ray analysis, it was demonstrated that the co-axial approach resulted in the presence of nanoparticles near the surface region of the fibers compared to the overall distribution obtained for uni-axial fibers. The co-axially electrospun Ge/$SiO_2$/PVA nanofiber webs have possible uses in high efficiency functional textiles in which the nanoparticles located in the sheath region provide enhanced functionality.
The thermal oxidation of Ge$_{0.2}$Si$_{0.8}$ in wet ambient has been investigated by Rutherford Backscattering Spectrometry(RBS). A uniform Ge$_{0.2}$Si$_{0.8}$O$_{2}$ oxide is formed at temperatures below 650.deg. C for polycrystalline and below 700.deg. C for single crystalline substrates. At higher temperatures Ge becomes depleted from the oxide and finally SiO$_{2}$ oxide is formed with Ge piled-ub behind it. The transition between the different oxide types depends also on the crystallinity of Ge$_{0.2}$Si$_{0.8}$. When a uniform Ge$_{0.2}$Si$_{0}$8/O$_{2}$ oxide grows, its thickness is proportional to the square root of the oxidation time, which suggests that the rate noting process is the diffusive transport of oxidant across the oxide. It is believed the oxidation is controlled by the competition between the diffusion of Ge or Si in Ge$_{0.2}$Si$_{0.8}$ and the movement of oxidation front.t.oxidation front.t.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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