유기금속화학기상증착법으로 InGaAs/InGaAsP/InP 양자점 분자구조를 두 양자점 층간의 거리가 10 nm가 되도록 성장하여 성장된 구조에 대해 C-V, DLTS 및 PL 등의 전기 광학적 물성측정을 하였다. 그 결과 큰 양자점은 작은 양자점과 비교하여 장벽물질의 전도대역 가장자리로부터 먼 쪽에 에너지 준위가 형성되어 있음을 확인하였다. 큰 쪽 양자점에는 최소한 2개 이상의 에너지 준위에 운반자를 포획시킬 수 있음이 확인되었는데, -4 V의 역전압 하에서 측정된 양자점 분자구조의 에너지 준위는 장벽 가장자리로부터 0.35, 0.42, 0.45 eV 의 깊이에 각각 존재하였다. 인가된 전압의 변화에 대하여 약한 전기장 하에서는 양자점 분자구조의 에너지 준위들이 서로 결합되어 있다가 전기장이 증가하면서 이들 두 에너지 준위가 확연히 분리되는 모습을 확인할 수 있었다.
전력이라는 장벽 때문에 공정 스케일링은 점점 어려워지고 있다. 반면, 미래의 컴퓨터와 통신은 더더욱 낮은 전력 소모를 필요로 한다. 아직은 에너지 효율적인 공정이 널리 보급되고 있지 않으므로, 저전력 CMOS SoC 설계는 여전히 큰 어려움이 있다. 본문에서는 CMOS의 전력 감소를 위해 무엇을 어떻게 해야 하는지 알아보도록 한다.
국제적인 환경 규제 문제($CO_2$, SF$_{6}$(육불화황), PFC (과불화화합물) 등)가 새로운 무역장벽으로 등장하여 우리나라 주요 산업 부문에 미치는 영향이 점차 현실로 나타나고 있다. 이러한 환경 규제에 적절한 대처를 하기 위해 에너지 소비 증가와 이에 따르는 에너지 소비 패턴 및 인식에 대한 새로운 접근 방법이 요구되고 있다. 그동안 전력기기의 고효율화, 에너지 효율 향상과 수요관리 강화, 미활용 에너지원의 이용률 제고, 집단에너지 보급 확대 등 하드웨어적인 기술개발에 중점을 두고 추진되었으나, 앞으로는 전원설비, 전력전송 설비, 부하설비 등의 최적 설계기술을 통한 에너지절약 기술개발과 같은 소프트웨어적인 기술 개발이 요청되고 있다. (중략)
미소자기학 모델을 이용하여, 인위적 반강자성체에서 자화의 시도주파수에 대한 연구를 진행하였다. 다양한 일축 자기이방성, 패턴 구조 및 패턴된 시편의 에너지 장벽 크기에 대해 시도주파수를 조사하였다. 시편의 부피가 동일한 경우, 인위적 반강자성체를 구성하는 두 자성층의 결합 자기장에 따라 시도주파수가 변화하는 것을 관측하였다. 또한 에너지 장벽의 크기가 동일한 경우에도, 일축 자기이방성에 따라 시도주파수가 매우 크게 변하는 사실을 알게 되었다.
낮은 에너지(60KeV) 비소 이온주입으로 고종도의 얇은 표면층을 형성시켜 Pt-nSi 쇼트키 다이오드의 유효 장벽높이를 감소시켰다. 역방향 특성을 크게 저하시키지 않고 순방향 임계전압을 400mV에서 200mV로 낮추는데 필요한 이온주입량은 얇은 산화막(215.angs.)이 존재하는 상태에서 비소 이온주입을 한 경우는 9.0*$10^{12}$$cm^{-2}$이고, 산화막이 없는 상태에서 이온주입한 경우는 5.1*$10^{12}$$cm^{-2}$이었다. 이온주입후 열처리 조건은 900.deg.C에서 30분간 N$_{2}$분위기에서 행하였으며 얇은 산화막을 통한 이온주입으로 다이오드의 역방향 특성을 개선하였다.
유전체 장벽 방전 반응기 (Dielectric Barrier Discharge (DBD) Reactor)를 이용한 비열 플라즈마(Non-thermal plasma) 공정에서 NO 제거 특성을 실험적으로 연구하였다. 질소 분위기에서 전자에 의한 NO 의 제거는 $N_2$ + e $\longrightarrow$ N + N + e 반응에 의한 질소의 전자충돌해리 (electron-impact dissociation)와 이 반응에 의하여 생성된 질소원자에 의한 NO 의 환원반응 N + NO $\longrightarrow$$N_2$ + O 으로 설명될 수 있으며, 이로 인하여 $O_2$ 나 $H_2O$ 의 첨가에 따른 부산물(O, $O_3$, OH 등)에 의한 산화반응이 주로 일어나는 경우 (XO + NO $\longrightarrow$ X + NO$_2$) 와는 달리 NO 제거에 소모된 에너지를 평가하기에 용이한 장점이 있다(Penetrante et al., 1995). (중략)
기체상 $S_N2$ 반응의 형태는 중성 2분자반응, 용매화반응, 이온반응 등으로 나눌 수 있으며, 메카니즘적으로 중성 2분자 반응은 retention 생성물을 만들며 이온반응은 inversion 생성물을 만든다. 한편 용매인 물 한 분자에 의하여 6- 중심 건이상태를 거치는 용매화반응의 경우는 친핵체(또는 이탈기)및 치환기에 의한 전자효과와 입체효과에 따라 두 생성물이 경쟁적으로 만들어진다. 여기에서 얻어진 결과를 이용하여 이온반응의 경우, 중앙 methly group을 매우 bulky 하게 하고 이탈기 능력을 크게 해줌과 동시에 음이온인 친핵체의 하전을 분산시켰을 때 inversion과 retention TS 사이의 에너지 차이가 아주 작게 나타났다. $S_N2$ 반응의 반응중심을 보다 더 큰 2주기 원소로 바꾸었을 때, 5가의 전이상태에 미치는 입체장애가 작아지므로 활성화에너지 장벽이 낮아진다. 반면, 같은 주기에서 원자의 크기가 작아지면 에너지 장벽은 올라간다. B원자의 경우 에너지 장벽이 가장 낮은데, 그것은 C와 N 원자보다도 더 크며 또한 4가의 전이상태를 이루므로 입체장애가 거의 무시되기 때문이다.
최근 주요 기업들을 대상으로 전력 사용을 100% 재생에너지로 전환하자는 RE100 캠페인이 국내외에서 뜨거운 관심을 받고 있다. 2019년 12월 기준으로는 Apple, BMW Group 등 전 세계 211개 기업이 RE100 캠페인에 참여한 것으로 알려져 있다. RE100이 확산됨에 따라 해외 RE100 기업이 국내 협력기업에게도 재생에너지 사용을 요청하는 사례가 발생하고 있는데, 국내는 RE100 도입을 위한 전력거래제도가 마련되지 않았고, 재생에너지 발전원가가 높아 당장의 RE100 이행은 어려운 상황이다. 이에 따라, 장차 RE100이 국내 기업에 무역장벽으로 작용할 가능성이 제기되고 있어 본고에서는 RE100의 현황과 RE100 도입 비용을 낮추는 방안으로써 RE100과 탄소배출권의 연계에 대해 논의하고자 한다. 이를 통해 탄소배출권과 연계한 RE100 이행이 가능해지는 경우, 국내 재생에너지 보급 확대 및 국가 탄소배출 감축 계획 이행에 기여할 수 있을 것으로 예상된다.
비정질 실리콘 박막 태양전지연구에 일반적으로 사용되고 있는 ASA (Advanced Semicon ductor Analysis) simulation을 이용하여 TCO/p에 삽입될 버퍼층의 최적 구조를 설계해보았다. 기본적인 p,i,n층 단일막 data 값을 고정시켜 버퍼층의 광학적 밴드갭을 1.75~1.95eV, 활성화 에너지를 0.3~0.4eV, 두께를 5~15nm로 가변해 보았다. 첫 번째로 동일한 활성화 에너지를 갖는 버퍼층의 광학적 밴드갭을 증가 시켰을 경우 built-in potential이 증가하였으며 이는 개방전압의 증가로 이어졌다. 두 번째로 활성화 에너지가 작은 경우 큰 경우에 비하여 Conduction-band와 Fermi-level의 차이가 증가 하게 되어 활성화 에너지가 큰 경우에 비해 높은 built-in potential을 얻을 수 있었다. 또한 버퍼층과 p층의 접합부분에서의 barrier가 활성화 에너지의 차이를 줄일수록 감소 함 을 알 수 있었다. 장벽의 감소로 정공의 흐름을 방해하는 요소가 줄어들었고 효율도 증가하였다. 마지막으로 버퍼층 두께가 두꺼워 질수록 박막 내에서 빛 흡수가 많아지게 되어 광 흡수층으로 가야할 빛의 양이 줄어들게 되어 단락전류값이 감소하는 것을 알 수 있었다. Simulation결과 버퍼층의 광학적 밴드갭이 1.95eV로 크고 활성화 에너지가 0.3eV이하로 p층에 비하여 낮으며 두께가 5nm로 얇을수록 좋다는 결과를 알 수 있었다.
thermal ring opening reaction의 가능한 두 반응 경로에 대한 근사적 반응 경로 함수, 그 함수의 norm과 근사적 반응경로 평균 에너지를 계산, 비교하였다. 이 예들은, 큰 norm과 적은 평균 에너지의 경로가 다른 경로에 비해 낮은 에너지 장벽을 갖는다는 가정을 명백히 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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