• Title/Summary/Keyword: 이온수송

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고밀도 플라즈마 응용 고효율 스퍼터링 증착 공정 개발

  • Kim, Jong-Guk;Lee, Seung-Hun;Kim, Chang-Su;Gang, Jae-Uk;Kim, Do-Geun
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.56.1-56.1
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    • 2011
  • 본 연구에서는 90% 이상의 스퍼터링 전극 사용이 가능한 새로운 방식의 스퍼터링 증착 기술을 개발하였다. 본 장치는 기존의 마그네트론 스퍼터링법과 달리 플라즈마 발생부와 스퍼터링 전극이 따로 존재하며, 플라즈마 발생부에서 생성된 이온을 통해 전극 스퍼터링을 일으킨다. 플라즈마 발생부에서 생성된 $10^{13}cm^{-3}$ 이상의 고밀도 Ar 플라즈마는 전자석 코일을 통해 형성된 자기장을 따라 스퍼터링 전극으로 균일하게 수송되며, 스퍼터링 전극 전압에 의해 가속된 이온은 전극 대부분 영역에서 스퍼터링을 발생시킨다. 스퍼터링 전류는 플라즈마 발생부의 전력에만 비례하며 직경 100 mm 스퍼터링 전극 사용시 최대 3.8 A의 이온 전류 값을 나타냈다. 따라서 스퍼터링 전압과 전류의 독립적인 제어가 가능하며 일정한 스퍼터링 전류 조건에서 300 V 이하의 저전압 스퍼터링 공정 및 1 kV 이상의 고전압 스퍼터링 공정이 가능하였다. 이를 통해 스퍼터링된 이온 및 중성입자의 에너지 조절이 가능하며, 다양한 증착공정 분야에 응용 가능하다.

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Monte Carlo simulation for the transport of ion in matter (물질내의 이온수송에 대한 Monte Carlo 전산모사)

    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.5 no.4
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    • pp.292-300
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    • 1996
  • The scattering of incident ions and target atoms in the amorphous solid matters are calculated by Monte Carlo simulation method. The experimentally derived universal scattering cross-section of Kalbitzer and Oetzmann is used to describe nuclear scattering. For electronic energy loss, the Lindhard-Scharff and Bethe formula are used. Comparing the ion scattering formulas and ranges with the known results of experiment and other programs, we find our results are good agreement with others.

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유기물 n형 물질을 사용한 저전압 유기발광소자

  • Kim, Gi-Tae;Lee, Gwang-Seop;Jeon, Yeong-Pyo;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.509-509
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    • 2013
  • 유기발광소자는 빠른 응답속도, 높은 색재현성 및 높은 명암비의 장점을 가지며 차세대 디스플레이로서 소형 및 대형 디스플레이로 각광 받고 있다. 저전압구동 유기발광소자를 제작하기 위해 p-i-n 유기발광소자에 대한 연구가 진행되고 있다. 그러나 p형 물질에 대한 연구는 많이 진행 되었으나 n형 유기물질에 대한 연구는 아직까지 진행되고 있지 않다. n형 무기물질로 알칼리 금속을 많이 사용하고 있지만, 공기 중에 쉽게 산화되고 금속 이온의 확산에 의한 발광층 여기자 소멸 효과에 의한 효율 감소문제가 있다. 또한, 무기물질의 높은 증착온도에 따른 유기층의 손상 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 유기물 n형 물질에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 n형 유기물 도펀트인 bis (ethylenedithio)-tetrahiafulene (BEDT-TTF)를 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BPhen) 전자수송층에 도핑하여 유기발광소자의 전자 수송 능력을 향상하였다. BEDT-TTF의 낮은 증착온도와 공기 중에 산화가 되지 않으며, 유기물을 사용하기 때문에 발광층 여기자 소멸을 방지할 수 있다. 전자수송층에 도핑된 BEDT-TTF 분자는 산화 반응에 의한 전자 증가에 따른 에너지 장벽을 감소시켜 전자의 주입을 향상하였다. BEDT-TTF의 농도에 따른 유기발광소자의 광학적 및 전기적 특성을 각각 관찰하여 BEDT-TTF의 농도에 따른 전자 수송 향상에 따른 저전압 유기발광소자 구동을 관측하였다.

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Emulsion Liquid Membrane Transport of Heavy Metal Sons by Macrocyclic Carriers (거대고리 운반체에 의한 중금속이온의 에멀죤 액체막 수송)

  • 정오진
    • Journal of Environmental Science International
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    • v.4 no.2
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    • pp.223-232
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    • 1995
  • New two macrocyclic compounds using as carriers of liquid emulsion menbrame, have been synthesized. These reuslts provide evidance for the usefulness of the theory in designing the systems. The efficiency of selective transport for heavy metal ions have been discussed from the membrane systems that make use of $SCN^-$,<>,$I^-$,CN- and $Cl^-$ ion as co-anions in source phase and make use of $S_2O_3^{2-}$ and $P_2O_7^{4-}$ ion as receiving phase, respectively. The transport rate of M(II) was highest when a maximum amount of the M(II) in the source phase was present as$Cd(SCN)_2$$(P[SCN^-]= 0.40M)$, $Hg(SCN)_2([SCN^-]=0.40M)$ and Pd(CN)$([CN^-]= 0.40M)$. The Cd(II) and Pb(II) over each competitive cations were well transprted with 0.3M-S2032- and 0.3M-P2O74-, respectively in the receiving phase. Results of this study indicate that two criteria must be met in order to have effective macrocycle-mediated transport in these emulsion system. First one must effective extraction of the $M^{n+}$ into the toluene systems. The effectiveness of this extraction is the greatest if locK for $M^{n+}$macrocycle interaction is large and if the macrocycle is very insoluble in the aqueous phase. Second, the ratio of the locK values (or Mn+-receiving phase ($S_2O_3^{2-}$- or $P_2O_7^{4-}$) to $M^{n+}$-macrocycle (($L_1$이나 $L_2$) interaction must be large enough to ensure quantitative stripping of Mn+(($Cd^{2+}$,$Pb^{2+}$)at the toluene receiving Phase interface. $L_1$(3.5-benzo-10,13,18,21-tetraoxa-1,7,diazabicyclo(8,5,5) eicosan) forms a stable ($Cd^{2+}$ and >,$Pb^{2+}$ complexes and $L_1$ is very insoluble in water and its $Cd^{2+}$ and >,$Pb^{2+}$ complex is considerably less stable than $Cd^{2+}$-(S2O3)22- and $Pd^{2+}-P_2O_7^{4-}$ complexes. On the other hand, the stability of the $Hg^{2+}$)+-$L_1$( complex exceed that of the $Hg^{2+}$- (S2O3)22- and Hg2+-P2O74-, and the distribution coefficient of $L_2$(5,8,15,18,23,26-hexaoxa-1,12- diazabicyclo-(10,8,8) octacosane) is much smaller than that of $L_1$. Therefore, the partitioning of Lr is favored by the aqueous receiving Phase, and little heavy metal ions transport is seen despite the large logK for $Hg^{2+}$+-$L_1$ and $Mn^+$($Cd^{2+}$+, $Pb^{2+}$+ and $Hg^{2+}$)-$L_2$ interactions. Key Words : macrocycles, transport, heavy metal, co-anion, source phase, receiveing, complex separation, interaction, destribution coefficient.

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The studies of Structure and Ferromagnetism on Co doped ZnO powders (자성반도체 Co-doped ZnO 다결정계의 구조 및 강자성 특성)

  • 박정환;장현명;김민규
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.03a
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    • pp.176-176
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    • 2003
  • 강자성 반도체(DMS)는 반도체에 전이금속을 doping함으로써 반도체의 전자 수송 특성과 전이 금속 이온에 의한 자기적 특성을 동시에 발현할 수 있도록 설계된 물질로서 '스핀 전자공학'의 구현을 위해 현재 활발히 연구되고 있는 분야이다. 특히 높은 전기 전도도와 투명 광 특성을 가지는 ZnO계는 전이금속을 첨가 할 경우 상온에서도 강자성 특성을 보일 것이라는 연구가 발표 된 이후 큰 주목을 받고 있으며, 실제로 Tc가 상온 이상인 결과들이 최근 발표되고 있다. 그러나 PLD에 의해 증착 된 Co-doped ZnO 경우 강자성 물성의 재현성이 아주 낮은 것으로 알려져 있는 둥 강자성 발현의 기원이 아직도 명확히 규명되지 못한 상태이다. 이에 본 연구에서는 Co-doped ZnO 계의 강자성 발현의 기원을 밝히고자 고상 반응법을 이용하여 다결정계를 제조한 후 X-선 회절 분석과 Raman 분광법을 이용하여 제2차상의 존재 유무 및 Co 이온의 치환 정도를 분석하였다. 다음으로 방사광 EXAFS 분석을 행하여 ZnO내에서의 Co 이온의 원자가 상태를 분석하고, PPMS를 사용 M-T curve를 측정/분석함으로써 강자성 발현의 기원을 규명하고자 하였다.

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Improved Copper Ion Recovery Efficiency through Surface Modification of Membranes in the Electrodialysis/Solvent Extraction Process (전기투석/용매추출 공정에서 멤브레인 표면 개질을 통한 구리 이온의 회수 효율 향상)

  • Joongwon, Park;Rina, Kim;Hyunju, Lee;Min-seuk, Kim;Hiesang, Sohn
    • Membrane Journal
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    • v.32 no.6
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    • pp.486-495
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    • 2022
  • This study presents the improved recovery efficiency of rare metal ions through the modified separation membrane wettability and hydrogen ion permeation in the anion exchange membrane (AEM) under the recovery process of combined electrodialysis and solvent extraction. Specifically, the wettability of the separator was enhanced by hydrophilic modification on one separator surface through polydopamine (PDA) and lipophilic modification on the other surface through SiO2 or graphene oxide (GO). In addition, the modified surface of AEM with polyethyleneimine (PEI), PDA, poly(vinylidene fluoride) (PVDF), etc. reduces the water uptake and modify the pore structure for proton ions generation. The suppressed transport resulted in the reduced hydrogen ion permeation. In the characterization, the surface morphology, chemical properties and composition of membrane or AEM were analyzed with Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform-Infrared Spectroscopy (FT-IR). Based on the analyses, improved extraction and stripping and hydrogen ion transport inhibition were demonstrated for the copper ion recovery system.

플라즈마를 이용한 고효율 스퍼터링 공정 연구

  • Kim, Jong-Guk;Lee, Seung-Hun;Gang, Jae-Uk;Kim, Do-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.102-102
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    • 2012
  • 본 연구는 산업계 및 학계에서 많은 연구와 응용이 이루어지고 있는 스퍼터링 기술에 관한 것으로, 타겟의 사용효율 및 스퍼터링된 입자의 이온화, 에너지 증대의 관점에서 새로운 방식으로 접근한 스퍼터링 기술에 관한 것이다. 본 공정 연구는 기존의 마그네트론 스퍼터링과는 달리, 독립적인 플라즈마를 생성하고 이를 (-)전압이 인가된 스퍼터링 타겟으로 유도하여 2차 방전을 일으킴과 동시에 생성 입자의 이온화 및 에너지 가능하도록 한 것이다. 플라즈마 발생부에서는 $10^{13}cm^{-3}$ 이상의 고밀도 Ar 플라즈마를 생성하고, 이를 자장을 통하여 스퍼터링 타겟으로 균일하게 수송하며, 스퍼터링 전극에 인가된 (-)전압에 의하여 이온들이 스퍼터링을 발생시킨다. 스퍼터링 전류는 생성된 플라즈마 발생부의 방전전류에만 비례하며, 스퍼터링에 인가되는 전압과는 독립적으로 작용 가능하다. 그리고 기판의 박막 증착률은 스퍼터링 전류에 보다는, 스퍼터링 타겟에 인가한 전압에 따라 변화하며, 기판에 도달하는 이온의 전류 및 입자의 량은 플라즈마 발생부의 플라즈마 전류량과 인가 스퍼터링 전압에 관계하여 변한다. 이 방식으로 이용할 경우, 스퍼터링된 입자의 양과 이온화률을 독립적으로 제어할 수 있어, 기존의 마그네트론 스퍼터링 공정 대비하여 더 넓은 공정 윈도우를 확보하는 것이 가능하며, 또한 기존 마그네트론 스퍼터링에서 문제가 되고 있는 타겟 사용 효율을 높일 수 있는 가능성을 볼 수 있었다.

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Calcium Movement in Carbachol-stimulated Cell-line (Calcium수송기전에 미치는 Carbachol의 영향)

  • Lee, Jong-Hwa
    • The Korean Journal of Pharmacology
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    • v.31 no.3
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    • pp.355-363
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    • 1995
  • It has been well known that the intracellular calcium concentration $([Ca^{2+}]_i)$ in living cell is very sensitive to live or to survive, but the transmembrane system of calcium ion, especially mechanism of calcium ion movement in unexcitable state has been little elucidated. Though many proposed theories for calcium ion transport have been reported, it is still unclear that how could the sustained maintenance in cytosolic calcium level be done in cell. Since one of possible mechanisms of calcium transport may be related to the acetylcholine receptor-linked calcium channel, author performed experiment to elucidate this mechanism of calcium influx related to cholinergic receptor in ml muscarinic receptor-transfected RBL-2H3 cell-line. 1) The effects of carbachol both on calcium ion influx and on the secretion of hexosaminidase were respectively observed in the manner of time-related or concentration-dependent pattern in this model. 2) The effects of several metal cations on calcium transport were shown in carbachol-induced cell-line. 3) Atropine was administered to examine the relationship between cholinergic receptor and calcium ion influx in this model. 4) PMA (Phorbol 12-myristate 13-acetate) or PTx (Pertussis toxin) was respectively administered to examine the secondary mediator which involved pathway of calcium ion movement in carbachol-induced cell-line. The results of this experiments were as follows; 1) Carbachol significantly stimulated both the calcium influx and the secretion of hexosaminidase in the manner of the concentration-dependent pattern. 2) Atropine potently blocked the effects of carbachol in concentration-response manner. 3) Administered metal cations inhibited the calcium influx in carbachol-stimulated this model to the concentration-related pattern. 4) PMA did not inhibit carbachol-induced secretion of hexosaminidase, but blocked the calcium influx in this cell-line. 5) The suppression of carbachol-induced hexosaminidase secretion was shown in PTx-treated cell -line.

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Preparation and Properties of Heterogeneous Cation Exchange Membrane for Recovery of Ammonium Ion from Waste Water (폐수중 암모늄 이온 회수를 위한 불균질 양이온교환막의 제조 및 특성)

  • Jeong, Boo-Young;Song, Sang-Hun;Baek, Ki-Wan;Cho, In-Hee;Hwang, Taek-Sung
    • Polymer(Korea)
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    • v.30 no.6
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    • pp.486-491
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    • 2006
  • Heterogeneous membranes were prepared by compression molding for the recovery of ammonium ion from waste water. Degree of sulfonation for sulfonated ion exchange resin increased with increasing amount of chlorosulfonic acid. It was 3.32 meq/g at 10 vol%. The tensile strength and elongation of the heterogeneous membrane was decreased with increasing contents of ion exchange resin. The tensile strength for LLDPE matrix membrane was the highest and also the elongation for EVA matrix membranes were the highest. The water content of heterogeneous membrane was increased with increasing contents of ion exchange resin. The maximum value of transport number for PE matrix membrane was 0.973. The electrical resistance of LLDPE matrix membrane was the lowest. It was value of $10.36{\Omega}/cm^2$ at 70 wt% resins.

이온빔 식각을 통한 저마찰용 표면 구조 제어 연구

  • Lee, Seung-Hun;Yun, Seong-Hwan;Choe, Min-Gi;Gwon, Jeong-Dae;Kim, Do-Geun;Kim, Jong-Guk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.370-370
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    • 2010
  • 최근 자연모사를 통한 초저마찰 연구가 활발히 진행되고 있으며 리소그라피, 레이져 가공법 등의 다양한 방법을 통해 표면구조 제어가 시도되고 있다. 본 연구에서는 자장여과 아크 플라즈마 이온 소스를 이용한 WC-Co 및 SCM 415 금속소재의 표면구조 형상제어를 통해 저마찰 특성을 시도하였다. 자장여과 아크 소스는 90도 꺽힘형이며 5개의 자장 코일을 통해 아크 음극에서 발생된 고밀도($10^{13}\;cm^{-3}$ 이상) 플라즈마를 표면처리 대상 기판까지 확산시켰다. 공정 압력은 알곤가스 1 mTorr, 아크 방전 전류는 25 A, 플라즈마 수송 덕트 전압은 10 V이다. 기판 전압은 비대칭 펄스 (-80 %/+5 %)로 -600 V에서 -800 V까지 인가되었으며 -600 V 비대칭 펄스 인가시기판으로 입사하는 알곤 이온 전류 밀도는 약 $4.5\;mA/cm^2$ 이다. WC-Co 시편의 경우 -600 V 전압 인가시, 이온빔 처리 전 46.4 nm(${\pm}12.7\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 5분, 10분, 20분동안 이온빔 처리함에 따라 72.8 nm(${\pm}3\;nm$), 108.2 nm(${\pm}5.9\;nm$), 257.8 nm(${\pm}24.4\;nm$)의 조도를 나타내었다. SCM415 시편의 경우 -800 V 인가시, 이온빔 처리 전 20.4 nm(${\pm}2.9\;nm$)의 조도를 갖는 시편이 20분동안 이온빔 처리함에 따라 275.1 nm(${\pm}43\;nm$)의 조도를 나타내었다. 또한 주사전자현미경을 통한 표면 형상 관찰 결과, 이온빔 식각을 통해 생성된 거친 표면에 $3-5\;{\mu}m$ 직경의 돌기들이 산발적으로 생성됨을 확인했다. 마찰계수 측정 결과 SCM415 시편의 경우, 이온빔 처리전 마찰계수 0.65에서 조도 275.1 nm 시편의 경우 0.48로 감소하였다. 본 연구를 통해 이온빔 식각을 이용한 금속표면 제어 및 저마찰 특성 향상의 가능성을 확인하였다.

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