• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권4호
• /
• pp.411-417
• /
• 2013

리튬 2차전지 음전극 활물질로 사용하기 위해, 실리콘(Si) 나노입자(평균입경 100 nm, 0~50 wt%)와 흑연 분말(평균입경 $15{\mu}m$)을 사용하여 볼밀링법으로 흑연-실리콘 복합체 분말을 제조하고 그 전기화학적 특성을 조사하였다. 실리콘 함량이 증가할수록 흑연은 볼밀링에 의해 입경이 작아지고 무정형 특성을 보이는 반면, 실리콘 입자는 나노결정성의 변화 없이 무정형 흑연 내에 싸여진 형태로 유지되었다. 저속 사이클릭 볼타메트리 특성상 0.2~0.35 V와 0.55~0.6 V에서 각각 흑연과 실리콘의 전형적 산화피크가 검출되었고 가역성도 우수(첫 사이클 제외)한 반면, 고속 거동에서는 사이클 반복에 따른 비가역성이 현저하게 나타났다. 또한 충방전 초기에는 큰 비가역 용량이 나타나지만 사이클 경과에 따라 감소하였으며, 특히 실리콘을 20 wt% 정도 포함하는 복합체가 50 사이클에서 약 485 mAh $g^{-1}$의 포화된 방전용량을 나타내었다. 이것은 실리콘을 싸고 있는 흑연의 무정형 상이 실리콘-리튬의 합금/탈합금에 따른 체적 변화를 안정적으로 완충할 수 있는 모폴로지가 재료의 적정 조성(흑연:실리콘=8:2 w/w)에 의해 형성되었기 때문이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.409-409
• /
• 2012

최근 나노크기의 미세구조 가공기술이 발달함에 따라 다양한 응용을 위한 나노소재/구조가 활발히 연구 되고 있다[1]. 그 중에서 실리콘 나노선은 태양전지, 메모리, 트랜지스터 그리고 광 공진기에 쓰일 수 있는 소재로서 기존의 실리콘 가공기술을 바로 사용할 수 있을 뿐 아니라[2], 비용 면에서 탁월한 잇점이 있기 때문에 주목 받고 있는 소재이다. 실리콘 나노선의 물리적 특성을 연구하기 위한 많은 연구가 진행되었지만, 매우 작은 크기와 높은 표면적-부피비율로 인해 생긴 독특한 특징을 완전히 이해하기에는 아직 부족한 점이 많다. 실리콘 나노선의 전류-전압특성에 영향을 미치는 요소는 도핑농도, 표면상태, 채널의 크기 등으로 다양한데, 이번 연구에서는 실리콘 나노선의 표면환경이 공기와 물 두 종류로 매질에 접하고 있을 경우에 대하여 각각 전류-전압을 측정하였다. 물이 공기와 다른 점은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫째로 물의 경우에는 물에 용해된 수소이온과의 화학반응을 통하여 실리콘 표면전하가 유도되며 pH 값에 민감하게 변화한다. 둘째로 물의 유전율은 공기의 80배로서 표면부근에서의 전기장분포가 많이 왜곡된다. 이를 위하여 SOI를 기반으로 채널길이 $5{\mu}s$, 두께 40 nm, 너비 100 nm인 실리콘 나노선을 일반적인 반도체공정을 사용하여 제작하였다. 나노선의 전기적 특성 실험은 Semiconductor Parameter Analyzer (Agilent, 4155C)를 사용하여 전류-전압특성을 표면 상태를 변화시키면서 측정하였다. 실험을 통해 실리콘 나노선은 물과 공기 두 가지 표면환경에 따라 전류-전압특성이 확연히 변화하는 것을 볼 수 있었다. 동일한 전압 바이어스에서 표면에 물이 있을 때가 공기 있을 때 보다 훨씬 증가한 전류를 얻을 수 있었고(3V에서 약 2배), 비선형적인 전류-전압특성이 나타남을 관찰하였다. 본 발표에서는 이러한 실험결과를 표면에서의 전하와 정전기적인 효과로서 정성적으로 설명하고, 전산모사결과와 비교분석 하고자 한다.

• ETRI Journal
• /
• 제10권4호
• /
• pp.140-145
• /
• 1988

엘립소메츠리를 이용하여 $B^+$ 및 $As^+$ 이온이 주입된 실리콘층의 굴절률과 소멸계수를 도우즈 및 열처리 조건의 함수로 조사하였다. $B^+$ 이온주입된 실리콘의 경우 n은 $10^13$ 도우즈 이상에서 증가하고, k는 도우즈 증가에 따라 단조 증가를 나타내었다. RTA 열처리가 furnace 열처리 보다 결정성 회복이 우수하였으며, 등온 열처리 시 약 30분이상에서 거의 완전하게 재결정됨을 볼 수 있었다. $As^+$ 이온주입의 경우 $10^15$이상에서 복소굴절률의 변화를 나타내었으며, 열처리에 대해 k가 n보다 민감하였다.

• 과학과기술
• /
• 제32권3호통권358호
• /
• pp.24-26
• /
• 1999

인류문명의 발달사를 보통 석기, 청동기, 철기시대로 구분하는데 그렇다면 앞으로 다가올 21세기 이후는 어떤 시대가 될 것인가. 주기율표를 따져보면 불을 일으킨 부싯돌이나 돌도끼의 주성분이 실리콘(규석)이기 때문에 석기시대를 실리콘시대로 볼 수 있으며 청동기를 거쳐 철기시대인 현대엔 다시 실리콘시대로 돌아와 탄소에서 일단 대단원의 막을 내리게 될 것으로 본다. 탄소는 21세기에도 과학기술의 핵심 원소로 중요한 역할을 담당할 것이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 학술대회 논문집 일렉트렛트 및 응용기술연구회
• /
• pp.82-85
• /
• 2003

산업의 고도화 및 환경오염의 문제로 1970년대부터 실리콘고무를 이용한 애자의 사용이 시도되기 시작되었다. 그로 인해 실리콘 고무의 표면열화에 대한 수많은 연구가 현재까지 행해지고 있다. 그러나 고온성 형압즉방식으로 제작하는 유기애자의 경우 제조시 발생할 수 있는 내부보이드에 대한 연구는 미흡한 현실이다. 이에 본 연구에서는 실리콘고무의 내부보이드의 형태변화에 따른 전기적열화특성을 연구하기 위하여 3층으로 적층시킨 실리콘 고무의 중간층에 임의적으로 4가지형태의 내부보이드를 성형하여 전압을 변화시키면서 방전전류 및 방전전력을 측정하였다. 그 결과, 보이드의 존재로 방전전류 및 방전전력의 증가를 볼 수 있었으며, 보이드형상의 내부각이 좁을수록 방전전류 및 방전전력값이 커지는 것을 볼 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.14-21
• /
• 2000

본 논문은 수트리 열화된 가교폴리에틸렌(XLPE) 절연 지중케이블의 절연회복을 위해 개발된 실리콘 처리 기법의 현장적용 가능성을 검토하기 위해 수트리 열화된 325 $\textrm{mm}^2$ CN/CV 케이블을 수거하여 실리콘 처리하고, 시간의 경과에 따른 절연성능 향상도를 분석한 것이다. 시료 케이블의 절연회복을 평가하기 위해 교류절연파괴시험을 실시했다. 또 실리콘 처리케이블의 평가를 위해 진단시험 및 케이블 특성평가를 수행했다. 실리콘 처리후 1년 경과 시료 케이블올 분석한 결과, 실리콘액(silicone fluid)과 수분이 효과적으로 결합해 절연파괴강도가 상당히 증가한 것으로 나타났다. 실험결과를 종합해 볼 때 수트리로 열화된 케이블의 절연성능 향상에 실리콘 처리가 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.67-67
• /
• 1999

기판위에 증착되는 박막에서 박막의 초기성장을 분석하는 것은 최종적으로 성장된 박막을 더욱 효과적으로 성장시킬 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 연구는 두께가 수십 $\AA$ 이하인 비정질 실리콘 박막의 초기성장과정을 분석하였는데 특히, 기판과 증착조건에 따른 박막성장의 차이를 알아 보았다. 여러 종류의 기판에서 Sputtering으로 비정질 실리콘을 증착시켰고, 박막의 초기성장과정을 실시간 분광 Ellipsometer와 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 분석하였다. C-Si, gold, Chrome 기판에 대하여 같은 조건에서 증착시간을 1초부터 8초까지 달리하면서 각각의 시간대별로 박막성장의 차이를 비교분석하였다. 증착조건 및 증차시간과 기판을 서로 다르게 할 때, 비정질 실리콘 박막의 초기성장과정에서의 차이를 볼 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.213.2-213.2
• /
• 2015

모바일 기기의 성장세로 인해 낸드 플래시 메모리에 대한 수요가 급격히 증가하면서 높은 집적도의 소자에 대한 요구가 커지고 있다. 그러나 기존의 MOSFET 구조의 소자는 비례 축소에 의한 게이트 누설 전류, 셀간 간섭, 단 채널 효과 같은 여러 어려움에 직면해 있다. 특히 트윈 실리콘 나노 와이어 전계 효과 트랜지스터 (TSNWFETs)는 소자의 크기를 줄이기 쉬우며 게이트 비례 축소가 용이하여 차세대 메모리 소자로 각광받고 있다. 그러나 TSNWFETs의 공정 방법과 실험적인 전기적 특성에 대한 연구는 많이 이루어 졌지만, TSNWFETs의 전기적 특성에 대한 이론적인 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구는 직경의 크기가 다른 나노 와이어를 사용한 TSNWFETs의 전기적 특성에 대해 이론적으로 계산하였다. TSNWFETs과 실리콘 나노 와이어를 사용하지 않은 전계 효과 트랜지스터(FET)를 3차원 시뮬레이션 툴을 이용하여 계산하였다. TSNWFETs와 FETs의 드레인 전류와 문턱전압 이하 기울기, 드레인에 유기된 장벽의 감소 값, 게이트에 유기된 드레인 누설 전류 값을 이용하여 전류-전압 특성을 계산하였다. 이론적인 결과를 분석하여 TSNWFETs의 스위칭 특성과 단 채널 효과를 최소화하는 특성 및 전류 밀도를 볼 수 있었으며, 나노 와이어의 직경이 감소하면 증가하는 드레인에 유기된 장벽의 감소를 볼 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.71-71
• /
• 1999

현재 소자 제작에 응용되는 수소화된 비정질 실리콘은 PECVD 방법으로 제작하는 것이 보편적인 방법이다. 그러나 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 band gap edge 근처에서 국재준위가 많아 mobility가 작으며 상온에서 조차 불안정하여 신뢰성이 높지 않고, 도핑된 비정질 실리콘의 높은 비저항 등의 단점으로 인하여 고속 회로에 응용이 불가능하다. 반면 다결정질 실리콘 박막 트랜지스터는 a-Si:H TFT 에 비해 재현성이 우수하고 high resolution, high resolution, high contrast LCD에 응용할 수 있다. 하지만, 다결정 실리콘의 grain boundary로 인해 단결정에 비해 많은 defect 들이 존재하여 전도성을 감소시킨다. 따라서 Mobility를 증가시키기 위해서 grain size를 증가시키고 grain boundary 내에 존재하는 trap center를 감소시켜야 한다. 따라서 본 실험에서는 PECVD 장비로 초기 기판을 plasma 처리하여 다결정 실리콘 박막을 제작하여, 기판 처리에 대한 다결정 실리콘 박막의 성장의 특성을 조사하였다. 실험 방법으로는 PECVD 시스템을 이용하여 SiH4 gas와 H2 gas를 선택적으로 증착시키는 LBL 방법을 사용하여 $\mu$c-Si:H 박막을 제작하였다. 비정질 층을 gas plasma treatment 하여 다결정질 실리콘의 증착 initial stage 관찰을 주목적으로 관찰하였다. 다결정 실리콘 박막의 구조적 성질을 조사하기 위하여 Raman, AFM, SEM, XRD를 이용하여 grain 크기와 결정화도에 대해 측정하여 결정성장 mechanism을 관측하였다. LBL 방법으로 증착시킨 박막의 Raman 분석을 통해서 박막 증착 초기에 비정질이 증착된 후에 결정질로 상태가 변화됨을 관측할 수 있었고, SEM image를 통해서 증착 회수를 증가시키면서 grain size가 작아졌다 다시 커지는 현상을 볼 수 있었다. 이 비정질 층의 transition layer를 gas plasma 처리를 통해서 다결정 핵 형성에 영향을 관측하여 적정한 gas plasma를 통해서 다결정질 실리콘 박막 증착 공정을 단축시킬 수 있는 가능성을 짐작할 수 있었고, 또한 표면의 roughnes와 morphology를 AFM을 통하여 관측함으로써 다결정 박막의 핵 형성에 알맞은 증착 표면 특성을 분석 할 수 있었다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.356-358
• /
• 2015

큰 크기의 각막천공에 안내용물 손상이 된 눈을 안구적출술을 시도하지 않고, 안구내용물적출술과 실리콘볼 삽입후 각막이식을 적용하여 치료하여 안구적출술보다 미용상 만족한 눈의 외관을 얻은 증례를 소개 하였다.