• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1409-1413
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• 2013

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널도핑농도의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 채널도핑농도 등에 대하여 문턱전압 이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 채널도핑농도 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 분석과학
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• 제19권5호
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• pp.400-406
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• 2006

탄성되튐검출(Elastic Recoil Detection)법에 의한 박막시료의 수소 정량은 빔전류 측정의 신뢰성을 전제로 유기물 필름을 정량 비교체로 사용하여 이루어진다. 그러나 탄성되튐검출법에서 일반적으로 사용되는 편향각(tilt angle)인 $75^{\circ}$에서는 시편에 조사되는 일차 이온빔의 조사량을 정확하게 측정하기 어렵다. 시편의 편향각을 바꿔가며 탄성산란 신호를 비교하면 편향각이 커질수록 단위 조사량 당 산란신호는 감소하며 또한 시편의 표면 물질에 따라 이온빔전류 적산의 효율이 달라진다. 이러한 빔전류 적산과정의 오류를 제거하여 정량의 신뢰성을 제고하는 방법으로 되튐스펙트럼과 동시에 측정한 산란스펙트럼을 이용하여 빔 조사량을 결정하였다. 산란스펙트럼에 의한 조사량 결정법은 수 10%에 이르는 전류적산과정의 오차요인을 근본적으로 제거하여 되튐반응에 의한 수소정량의 신뢰성을 향상시켰다. 수소정량의 비교체로 사용해 왔던 폴리이미드 필름과 수소이온주입 시료, 그리고 카본웨이퍼를 대상으로 시험분석하고 기존의 전류적산에 의한 직접정량법과 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권7호
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• pp.779-785
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• 2015

일반적으로 선박 및 해양구조물, 그리고 심해 설비의 가장 적절한 부식 방지법으로는 음극방식법이 널리 사용되고 있다. 해수 중에 이러한 음극방식법이 적용될 경우, 음극전류가 용존 해 있는 산소를 환원시킴으로써 음극분극 된 설비 표면에 수산화 이온을 다량 발생시키게 되고, 이로 인하여 계면에서의 pH는 증가하게 된다. 또한 탄산이온의 농도 역시 증가하게 되어, 바닷물 속에 용해되어 있는 마그네슘과 칼슘 이온들이 이들 수산화 이온 및 탄산 이온과 결합함으로써, 수산화마그네슘 및 탄산칼슘을 주성분으로 하는 무기물 층이 설비 표면에 석출하게 되는데 이렇게 형성된 피막을 일반적으로 "석회질 피막"이라고 한다. 이러한 무기물 층은 해수라는 부식환경에서 모재를 보호하는 물리적 장벽으로서의 역할을 함은 물론 음극방식을 할 때 요구되는 전류밀도를 감소시키는 역할을 하게 된다. 한편 이러한 해수 중에서의 석회질 피막의 형성은 전위, 전류, pH, 온도, 시간 등을 포함한 많은 변수들에 의해 변화하게 되는데, 이에 본 연구에서는 여러 가지 변수들 중 특히나 해수의 온도 및 시험편 표면 조건에 따른 무기물 층의 피막구조변화 및 특성변화를 살펴봄으로서 환경친화적인 코팅막의 개발에 대한 설계지침을 제공 할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권6호
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• pp.859-866
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• 2015

무기이온이 풍부한 생식물 중 버려지는 부산물을 이용하여 미네랄 확보를 위한 발효최적조건을 설정하고 발효물에 함유된 미네랄 여과 및 정제 조건을 확립하였다. 생식물 가공 후 부산물을 활용하여 다량의 미네랄을 확보하고, 생식물 미네랄 배지조성을 위하여 백미 도정 후의 현미부산물인 미강을 고체 발효시켜 열수추출한 결과 칼륨 2,019.2 mg/100 g을 포함한 미네랄을 얻을 수 있었다. 추출물에 대한 순차적인 여과로 칼륨 1,769.70 mg/100 g을 포함한 미네랄을 확보하여 정제한 후 미네랄을 염수와 치환하기 위한 조건을 확립하기 위하여 유량과의 상관관계를 알아본 결과 유량이 변화하여도 전기투석효과에 영향이 없었으며, 유속이 200 mL/L로 빠를 때 생산제품인 정제수실 반응액이 농도가 낮게 나타났다. 인가전류와의 상관관계에서는 전류를 높게 인가할수록 전기투석효과가 높게 나타났고, 그 증가곡선도 역포물선으로 인가전류가 높을수록 효율이 높음을 나타냈다. 시간과의 상관관계 결과 90분 이내에 95%의 추출액 이온이 정제수로 회수 되었으며 비례적으로 추출 이온별 농도의 변화가 있었다. 정제수실의 이온 농축수에 정제염수실에서 조성된 수산화나트륨을 혼합하여 pH 7.4 의 안전한 염화화합물을 조성할 수 있게 되었다. 전기투석 공정의 원리를 이용하여 생식물 발효 조성액에 함유된 미네랄을 정제염수와 이온치환하여 나트륨 함량 40% 대비 최저 5.7%~최고 30%까지 나트륨이 감량된 소금을 제조하여 미네랄 저염소금 개발 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.67-76
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• 2013

본 연구에서는 전기방식 종류에 따른 문헌 고찰 및 굳지 않은/굳은 상태의 콘크리트에 대해 전기방식 적용 시 방식 효과와 관련하여 연구를 실시하였다. 굳은 콘크리트의 경우 우선적으로 철근의 부동태피막 파괴를 유도하기 위하여 NaCl을 혼입한 후, 2주일동안 250, 500, $750mA/m^2$의 방식전류를 통전하였다. 그 후 부동태피막 복원화와 염소 이온 추출에 대해서 정량화를 실시하였다. 동시에, 굳지 않는 상태의 콘크리트에 대해서는 굳은 상태와 동일한 양의 방식전류를 타설 직후부터 동일한 기간동안 통전하여 전기방식을 실시하였다. 후광산란(Backscattered electron; BSE) 이미지를 이용하여 철근-콘크리트 계면을 관찰하였으며, 염소이온 확산에 대해서 염소이온 이동 속도와 철근 부식 저항성에 대한 콘크리트의 성질 변화에 대해 측정하였다. 결과적으로 보면, 전기 방식은 부동태피막 복원화에 매우 효육적이며, 콘크리트 내의 염소이온 중 63-73% 정도가 추출되는 것으로 확인 되었다. 굳지 않는 상태의 콘크리트에 전기방식을 적용할 경우, 철근 표면에서 $Ca(OH)_2$ 층이 조밀하게 되어 철근 부식 저항성이 향상되었다. 다만, 방식 전류에 따라 콘크리트 표면 염화물량이 증가하는 경향이 나타나는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.315-315
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• 2010

결정질 실리콘을 포함하는 태양전지의 광전효율은 표면에 입사되는 태양광의 반사를 제외하면 흡수된 광자에 의해 생성되는 전자-정공쌍의 상대적인 비율인 내부양자효율에 의존하게 된다. 실제 생성된 전자-정공쌍은 기판재료의 결정상태와 전기광학적 물성 등에 의해 일부가 재결합되어 2차적인 광자의 생성이나 열로서 작용하고 최종적으로 전자와 정공이 완전히 분리되고 전극에 포집되어 실질적인 유효전류로 작용한다. 16% 이상의 고효율 결정질 실리콘 태양전지양산이 요구되고 있는 현실에서 광전효율 개선 위해 가장 우선적으로 고려되어야 할 변수는 입력 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘 표면반사율을 최소화하여 광흡수를 극대화하는 것이라 할 수 있다. 이의 해결을 위하여 대기와 실리콘표면 사이의 굴절률차이가 크면 클수록 태양광스펙트럼에 대한 결정질 실리콘의 광반사는 증가하기 때문에 상대적으로 낮은 굴절률의 $SiO_x$나 $SiN_x$와 같은 반사방지막을 광입력 실리콘표면에 증착하여 광반사율 저감공정을 적용하고 있다. 이와 더불어 결정질 실리콘표면을 화학적으로 혹은 플라즈마이온으로 50-100nm 직경의 바늘형 피라미드형상으로 texturing 함으로 광자들의 다중반사 등에 기인하는 광흡수율의 증가를 기대할 수 있기 때문에 태양전지효율 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이해된다. 본 실험에서도 고효율 다결정 실리콘 태양전지 양산공정에 적용 가능한 ICP-RIE기반 결정질 실리콘표면에 대한 texturing 공정기술을 연구하였다. Double Langmuir 플라즈마 진단시스템(DLP2000)을 적용하여 사용한 $SF_6$와 $O_2$ 개스유량과 챔버압력, 플라즈마 파워에 따른 이온밀도, 전자온도, 포화이온전류밀도, 플라즈마포텐셜의 공간분포를 모니터링하였고 texturing이 완료된 시료에 대하여 A1.5G 표준태양광스펙트럼의 300-1100nm 파장대역에서 반사율을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 간략히 정리하면 Si texturing에 가장 적합한 플라즈마파워는 100W, $SF_6/O_2$ 혼합비는 18:22, 챔버압력은 30mtorr 등이고 이에 상응하는 플라즈마의 이온밀도는 $2{\sim}3{\times}10^8\;ions/cm^3$, 전자온도는 14~15eV, 포화전류밀도는 $0.014{\sim}0.015mA/cm^2$, 플라즈마포텐셜은 38~39V 범위 등이었다. 현재까지 얻어진 최소 평균반사율은 14.2% 였으며 최적의 texturing패턴 플라즈마공정 조건은 이온에 의한 Si표면원자들의 스퍼터링과 화학반응에 의한 증착이 교차하는 플라즈마 에너지 및 밀도 상태인 것으로 해석된다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1994년도 춘계학술대회 and 제3회 신약개발 연구발표회
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• pp.185-185
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• 1994

관상동맥은 전기적으로 자극하여도 활동전위가 쉽게 유발되지 않는 조직인데, 이는 세포내의 $Ca^{2+}$에 의해서 활성화되는 $K^{+}$통로때문이라고 여겨지고 있다. 저자들은 단일 이온통로 수준에서 이러한 관상동맥 $K^{+}$ 통로의 성질을 조사하고, 아울러 $K^{+}$ 통로 개방제를 포함한 몇가지 약물이 $K^{+}$ 통로에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 막소포는 돼지의 심장에서 관상동맥을 분리하여 균질화 및 원심분리하여 준비하였으며, sucrose 20/30%에 있는 층을 취하여 분주한 후 -7$0^{\circ}C$로 보관하여 사용하였다. 평지방막은 1-palmitoyl, 2-oleoyl-phosphatidyl ethanolamine과 1-palmitoyl, 2-oleoyl phosphatidylcholine (4:1)을 n-decane에 녹인지방액(25mg/m1)을 200 $\mu\textrm{m}$의 구멍에 칠하여 만들었다. 단일 $K^{+}$ 통로는 막소포 (1-5$\mu\textrm{g}$/ml)를 평지방막의한쪽에 추가하고 자석으로 저어 융합이 되도록 하였으며, 통로의 활성은 막의 양쪽에 150 mM KCI, 10 mM HEPES-KOH, 0.5 mM EGTA, 0.6 mM $CaCl_2$ (pH 7.2)로 된용액이 존재하는 상태에서 막전압을 다르게 하며 기록하였다. 단일 이온 통로 전류는 amplifier를 통하여 VCR tape에 녹화하여 후에 분석에 이용하였으며, 동시에 종이기록지에 기록하였다. 단일이온통로 활성의 분석은 pClamp (Ver5.5)를 이용하여 수행하였다. 관상동맥에서 가장 흔히 기록되는 이온통로는 막전압과 $Ca^{2+}$의 농도에 의하여 변하는 $K^{+}$ 통로이었는데 pCa 4.0과 -10 mV에서 초기 활성도(Po)는 0.1에서 0.8까지 다양하였다. 전류와 전압과의 관계는 -60 - +60mV의 전압범위에서 직선형이었다.

• 대한화학회지
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• 제31권5호
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• pp.444-451
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• 1987

에틸렌디아민, 프로필렌디아민 및 디에틸렌트리아민의 구리(II), 카드뮴(II) 및 아연(II)착이온의 桓元에 대하여 압력에 따른 폴라로그래피적 파라미터의 依存性을 조사하였다. 水銀滴下電極, 고인수은전극 및 나선형 백금선을 각각 作業電極, 基準電極 및 補助電極으로 사용하였다. 압력이 1기압에서 1,500기압으로 증가함에 따라 금속착이온의 還元半波電位는 陰電位 쪽으로 이동하였으며, 擴散電流는 상당히 커졌다. 이러한 현상은 전해질용액의 물리적 성질 곧 密度, 粘性度, 誘電常數, 電氣傳導度 등이 압력이 증가함에 따라 커지기 때문이다. 압력을 증가시키면 log plot의 기울기 값이 커지므로 환원반응의 可逆性은 나빠지고 있다. 25$^{\circ}$C ~ 35$^{\circ}$C의 온도범위에서 측정한 확산전류의 溫度係數가 압력을 증가시켜도 2%정도이므로 高壓下에서 폴라로그래피적 환원반응은 擴散支配的이다. 또 실험압력 범위내에서 금속착이온의 확산전류와 농도 사이에는 線形關係가 성립하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.134-134
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• 1999

스퍼터링 소스는 전자기 박막 등 기능성 박막을 비롯하여 결질피막, 장식성 피막등의 제조에 이용되는 것으로 각종 증발원 중에서 가장 널리 사용되는 증발원이다. 70년대 이후 스퍼터링 소스는 마그네트론 스퍼터링으로 대표되는 방식이 사용되어 왔으며 지금까지도 가장 일반적인 방식이 되어 왔다. 마그네트론 스퍼터링 증발원은 증발율에서는 기술적인 향상이 이루어진 반면 이온화율의 향상은 그다지 이루어지지 않아 경질피막과 같은 화합물 피막의 특성 향상에는 한계를 드러내게 되었다. 그러다가 186년 Window 등 이 자장의 세기를 변형시킨 비평형 마그네트론 소스(Unbalanced Magnetron;UBM)를 처음 발표하여 이온화율의 향상이 가능하다는 것이 알려지면서 이에 대한 많은 연구가 진행되었다. UBM 소스는 마그네트론 스퍼터링 소스의 외부에 전자석을 설치하여 기판에 흐르는 이온의 양을 증가시킴으로써 소스와 기판사이의 거리를 증가시킬 수 있고 따라서, 복잡한 형상의 부품코팅이 가능하며 피막 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 UBM 스퍼터링 소스를 설계, 제작하여 그 특성을 다양한 측면에서 조사하였다. 특히, 자작의 최적 설계를 통해 전자석의 조건을 도출하였음, Dual UBM 소스의 특성을 동시에 조사하였다. 자기장의 simulation에는 Quick field 프로그램을 이용하였고 기존의 방식과의 비교를 통해 최적의 조건을 도출하였다. 이를 바탕으로 inner pole의 크기를 30mm, outer pole의 크기를 26mm로 고정하여 설계하였고, 외부에 전자석이 설치된 UBM 소스를 제작하였다. 본 UBM 소스는 4" 타겟을 사용할 수 있으며 전자석의 조건을 10A까지 변화시켜 자기장의 세기를 변화시킬 수 있게 하였다. 제작된 소스의 동작조건 설정과 최적화를 위한 스퍼터링 장치를 함께 제작하여 UBM 소스의 최적 동작 조건을 도출하였다. 전자석의 전류가 4.5A일 때 Inner Pole과 Outer Pole의 자기장의 세기가 도일함을 알 수 있었다. 기판과 타겟의 거리가 200mm일 경우에 기판에 흐르는 전류밀도는 2mA/cm2이상이 됨을 확인하였다. 이 결과는 기존의 마그네트론 소스가 기판과 타겟사이의 거리가 100mm일 때 1mA/cm2 정도가 되는 것과 비교하면 이온화율이 획기적으로 향상된 것임을 알 수 있다.수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.284-284
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• 2011

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액의 수소이온이 막의 표면에 속박되어 표면전위의 변화를 유발하는 것에 기인한다. 그 결과, 수소이온의 농도에 따라 ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. 한편, ISFET의 좋은 pH감지특성과 높은 출력특성을 얻기 위하여 high-k물질들이 감지막으로써 지속적으로 연구되어져 왔다. 그 중 Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수와 좋은 pH 감지능력으로 인하여 많은 연구가 이루어져온 물질이다. 하지만 HfO2는 높은 유전상수를 갖음에도 불구하고 화학용액에 대한 non-ideal 효과에 취약하다는 보고가 있다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 본 연구에서는, 이러한 각각의 high-k 물질들의 단점을 보안하기 위하여 SiO2/HfO2/Al2O3(OHA) 적층막을 이용한 ISFET pH 센서를 제작하였으며 SOI 기판에서 구현되었다. SOI기판에서 OHA 적층막을 이용한 ISFET 제작이 이루어짐에 따라서 소자의 signal to noise 비율을 증대 시킬것으로 기대된다. 실제로 SOI-ISFET와 같이 제작된 SOI-MOSFET는 1.8${\times}$1010의 높은 on/off 전류 비율을을 보였으며 65 mV/dec의 subthreshold swing 값을 갖음으로써, 우수한 전기적 특성을 보이는 ISFET가 제작이 되었음을 확인 하였다. OHA 감지 적층막의 각 층은 양호한 계면상태, 높은 출력특성, 화학용액에 대한non-ideal 효과에 강한 immunity을 위하여 적층되었다. 결론적으로 SOI과 OHA 적층감지막을 이용하여 우수한 pH 감지 특성을 보이는 pH 센서가 제작되었다.