유기발광소자는 전류구동소자로서 소자를 대형화할 때 소모 전력이 급격히 증가하여 다른 디스플레이 제품에 비해 더욱 더 높은 전력효율을 요구한다. 높은 전력효율과 낮은 구동전압을 갖는 유기발광소자를 제작하기 위해서 P-I-N구조의 유기발광소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 일함수가 큰 투명 Indium Tin Oxide (ITO) 양극 위에 p 형 불순물인 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ) 를 4,4',4"-tris(N-(2naphthyl)-N-phenylamino)triphenylamine (2-TNATA)에 도핑하여 정공주입 및 정공수송을 향상하였으며, 그위에 N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl- 1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPB) 층을 증착 후, tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum ($Alq_3$) 발광층과 전자 수송층으로 사용하여 전자와 정공이 재결합을 하여 엑시톤을 형성하여 녹색 빛을 측정하였다. p 형 불순물은 정공 수송층의 에너지 장벽을 감소하며 발광층으로의 정공주입량을 증가하는 역할을 하여 구동전압을 감소하였으나 발광층내에서 전자와 정공의 비를 불균일하게 하여 발광효율은 약간 감소하였다. p형 불순물인 F4-TCNQ의 도핑의 농도에 따라 측정된 발광특성의 변화로부터 정공의 전송 메카니즘을 분석하였으며 이는 p형 불순물 첨가된 녹색 유기발광소자의 전하수송 메카니즘을 이해하는데 중요한 자료를 제공할 것이다.
EU를 중심으로 전 세계적으로 확산되고 있는 국제환경규제는 국내의 성장동력인 수출에 커다란 무역장벽으로 작용하고 있으며, 이로 인하여 국내기업의 경영여건은 갈수록 어려워지고 있다. 그동안 사후대응에 머물고 있던 국제환경규제를 역이용하여 국내 기업들이 적극적인 선제적인 대응으로 나선다면 수출시장을 선점할 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 본 논문에서는 국제환경규제에 대한 국내 기업들의 새로운 시장 확대 계기 및 경쟁력 향상을 위해서 지금까지 진행된 국내의 국제환경규제 대응 현황을 살펴보고 앞으로의 대응방향에 대해 고찰하였다.
유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 실리콘 태양전진에서 전면 투명전도막(TCO)과 p-층의 계면은 태양전지 변환효율에 큰 영향을 미친다. 면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$보다 전기, 광학적으로 우수하고, 안개율 (Haze)높으며, 수소 플라즈마에서 안정성이 높은 특징을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지의 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2$보다 충진율(Fill Factor:F.F)과 $V_{oc}$가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$dml F.F.가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer에 $R=(H_2/SiH_4)=25$로 변화, p ${\mu}c$-Si:H/p a-SiC:H로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu}c$-Si:H/p a-SiC:H 인 p-layer 이중 증착에서 $V_{oc}$는 0.95V F.F는 70%이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activiation Energy)를 구해본 결과, ${\mu}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.
탄소배출에 대한 글로벌 규제 확대는 새로운 산업규제와 무역장벽을 가져오고 있으며, 세계 각국은 재생에너지 개발, 에너지 효율 증대, 환경 개선 등을 동시에 추구효과는 녹색투자를 통해 경기부양을 도모하고 있다. 한국 정부는 이러한 환경변화 속에 녹색투지를 통한 새로운 성장기회를 모색하고 있으며, 기업은 저탄소 친환경 구조로의 전환을 생존의 문제로 직면하게 되었다. 이는 산업구조의 변화와 전환을 가져올 뿐만 아니라, 인력 구성의 변화와 함께 요구숙련의 변화를 요구한다. 이러한 녹색경제로의 전환에서, 미래 숙련수요에 대응한 인력양성은 녹색경제의 전환에 대한 대응으로서 뿐만 아니라 녹색성장을 견인하는 추동력이 된다. 본 연구는 자동차산업을 중심으로 미래 숙련 수요에 따른 인력양성 방안을 모색한다. 그린카 관련한 미래 숙련 수요에 대해 현 대학 교과상의 문제점을 살펴보며 이에 대한 개선방안을 모색하기로 한다. 이를 통해 녹색성장에서 그린카 만이 아닌 타 부문에서의 미래 숙련 수요에 대응한 인력양성 방안도 마련할 수 있는 방법론의 개선을 도모한다.
ZnO 바리스터는 인가되는 전압에 따라 저항이 변하는 전압 의존형 저항체이며 각종 전기 전자 정보통신용 제품에 정전기(ESD) 대책용 소자로 폭 넓게 사용되는 전자 세라믹스 부품이다. 특별히 Bi-based ZnO 바리스터는 다양한 상(phase)으로 구성되어 있으며 그 입계의 전기적 특성은 소량 첨가되는 dopant의 종류에 따라 다양하게 변하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 Bi-based ZnO 바리스터 (ZnO-$Bi_2O_3$, ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$)에서 각종 유전함수$(Z^*,M^*,\varepsilon^*,Y^*,tan{\delta})$를 이용하여 입계의 주파수-온도에 대한 특성을 살펴 보았다. 일반적인 ZnO 바리스터 제조법으로 시편을 제작하여 78K~800K 온도 범위에서 각종 유전함수를 이용하여 복소 평면도(complex plane plot)와 주파수 응답도(frequency explicit plot)의 방법으로 defect level과 입계 특성(활성화 에너지, 정전용량, 저항, 입계 안정성 등)에 대하여 고찰하였다. ZnO-$Bi_2O_3$(ZB)계와 ZnO-$Bi_2O_3-Mn_3O_4$(ZBM)계 모두 상온 이하의 온도에서 $Zn_i$와 $V_o$의 결함이 나타났으며, 이들의 결함 준위는 각 유전함수에 따라 다소 차이가 났다. 입계 특성으로 ZB계는 이상구간(560~660K)을 전후로 1.15 eV $\rightarrow$ 1.49 eV의 활성화 에너지의 변화가 나타났지만, ZBM계는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 또한 입계 전위 장벽의 온도 안정성에 대해서는 Cole-Cole model을 적용하여 분포 파라미터 (distribution parameter; $\alpha$)를 구하여 고찰하였다. ZB계의 입계 안정성은 온도에 따라 불안정해 졌지만, ZBM계는 안정하였다.
Al에 Zr과 Nb 또는 Zr과 Ti을 첨가한 삼원계 산화층을 절연층으로 사용한 자기터널접합(Magnetic Tunnel Junction, MTJ)에서, 각 원소의 비율에 따른 자기적 특성과 절연층의 미세구조 특성을 연구하였다. $(ZrNb)_{0.1}Al_{0.9}$ 및 $(ZrTi)_{0.1}Al_{0.9}$ 삼원계 산화 절연층을 가진 자기터널접합의 자기저항비는 Nb, 또는 Ti과 Zr의 첨가 비율이 1 : 1에 가까워질수록 낮아졌으며, Zr과 비교해 Nb 또는 Ti의 첨가량이 많아질수록 자기터널접합의 저항이 감소하였다. 이는 ZrNbAl, ZrTiAl 삼원계 합금 박막은 비정질인 ZrAl 이원계 합금박막과는 달리 다결정체로서 불균일한 산화 절연층을 형성하여 자기저항 및 전기적 특성을 감소시키는 역할을 하기 때문이다. 그러나 삼원계 산화 절연층의 경우 이원계 경우보다 낮은 터널 저항을 특성을 나타내었으며 이는 Nb 또는 Ti이 벤드갭 내에 국부적 에너지 준위를 만들어 에너지 장벽이 감소된 효과로 추측된다.
유리를 기판으로 하는 superstrate pin 비정질 태양전지에서 전면투명전도막(TCO)과 p-layer의 계면이 태양전지의 효율을 내는데 가장 큰 기여를 한다. 전면투명전도막(TCO)으로 현재 일반적으로 사용되는 ZnO:Al는 $SnO_2:F$ 보다 전기,광학적으로 우수하고, 안개율(Haze)높으며, 수소 플라즈마에서의 안정성이 높은 특정을 갖고 있다. 그래서 박막 태양전지 특성향상에 매우 유리하나, 태양전지로 제조했을 때, $SnO_2:F$보다 충진율(Fill factor:F.F)과 V_{\infty}$ 가 감소한다는 단점을 가지고 있다. 본 실험실에서는 $SnO_2:F$의 F.F가 72%이 나온 반면 ZnO:Al의 F.F은 68%에 그쳤다. 이들 원인을 분석하기 위해 TCO/p-layer의 전기적 특성을 알아 본 결과, $SnO_2:F$보다 ZnO:Al의 직렬저항이 높게 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 p-layer 에 R={$H_2/SiH_4$}=25로 변화, p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착, p-layer의 boron doping 농도를 증가시키는 실험을 하였다. 직렬저항이 가장 낮았던 p ${\mu$}c$-Si:H/p a-SiC:H 로 p-layer 이중 증착에서 Voc는 0.95V F.F는 70% 이상이 나왔다. 이들 각 p층의 $E_a$(Activation Energy)를 구해본 결과, ${\mu$}c$-Si:H의 Ea 가 가장 낮은 것을 관찰 할 수 있었다.
본 연구에서는 4H-SiC MOSFET의 주요 문제점인 $SiC/SiO_2$ 계면의 특성을 향상시키기 위해 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 공정을 이용하여 n-based 4H-SiC MOS Capacitor를 제작하였다. 건식 산화 공정의 낮은 성장속도, 높은 계면포획 밀도와 $SiO_2$의 낮은 항복전계 등의 문제를 극복하기 위하여 PECVD와 NO어닐링 공정을 사용하여 MOS Capacitor를 제작하였다. 제작이 끝난 후, MOS Capacitor의 계면특성을 hi-lo C-V 측정, I-V 측정 및 SIMS를 이용해 측정하고 평가하였다. 계면의 특성을 건식 산화의 경우와 비교한 결과 20% 감소한 평탄대 전압 변화, 25% 감소한 $SiO_2$ 유효 전하 밀도, 8MV/cm의 증가한 $SiO_2$ 항복전계 및 1.57eV의 유효 에너지 장벽 높이, 전도대 아래로 0.375~0.495eV만큼 떨어져 있는 에너지 영역에서 69.05% 감소한 계면 포획 농도를 확인함으로써 향상된 계면 및 산화막 특성을 얻을 수 있었다.
앞으로 우리나라의 발전원 구성은 신정부의 에너지 정책에 따라 석탄화력과 원자력이 감소하고 가스복합과 신재생에너지가 증가할 것으로 예상되며, 그러한 변화로 도시가스 산업에도 변화가 있을 것이다. 본 연구에서는 발전원 변경에 따른 영향을 정량적으로 살펴보기 위하여 석탄화력과 원자력을 각각 가스복합과 연료전지로 대체하는 시나리오를 설정하여 시나리오별로 도시가스 산업이 다른 산업에 미치는 경제적 파급효과의 변화를 분석하였다. 이 과정에서 정책의 영향이 나타날 시점을 고려하여 2030년 산업연관표를 추정하여 분석을 실시하였다. 분석 결과 가스복합으로 발전원을 대체하는 경우는 전체 산업에 유발하는 생산이 감소하고 연료전지를 사용하는 경우 증가하는 것으로 나타났으며, 모든 시나리오에서 전체 산업에 유발하는 부가가치는 동일한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 발전원 변경 시, 변경 영향이 상대적으로 작게 나타나며 진입장벽이 낮은 가스복합을 단기적으로 활용하고, 장기적으로는 경제적 파급효과가 큰 연료전지를 활용하는 방안이 적절함을 의미한다.
칼륨이온이 dibenzo-18-crown-6(DBC)에 의해 $H_2O-CHl_3-H_2O$액체막을 통하여 운반되는 속도를 10가지 칼륨염의 농도를 변화시키면서 $25^{\circ}C$에서 측정하였다. 운반속도는 농도와 음이온의 특성에 크게 의존했으며 농도효과로 부터 피크르산칼륨의 경우에는 이온쌍 형성으로 인하여 1.0 ${\times}10^{-3}$M을 전후하여 각기 다른 양상을 보였다. 이온의 운반과정은 다단계 착물반응 및 확산과정에 의한 것으로 운반 메카니즘을 체계화하기 위해 비균질성 액체막의 각상에서 갖는 화학종의 에너지 장벽모델을 제시하였다. 또한 이를 음이온의 수화자유 에너지와의 관계를 비교함으로써 새로이 7단계 운반과정을 제시하고 그 운반 메카니즘을 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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