• Title/Summary/Keyword: 이온 생성 과정

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PIII&D (Plasma immersion ion implantation & deposition)를 이용한 a-Ge (amorphous-Germanium) Thin Film의 결정성장

  • Jeon, Jun-Hong;Choi, Jin-Young;Park, Won-Woong;Lim, Sang-Ho;Han, Seung-Hee
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.153-153
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    • 2011
  • 유리나 폴리머를 기판으로 하는 TFT(Thin film transistor), solar cell에서는 낮은 공정 온도에서($200{\sim}500^{\circ}C$) amorphous semiconductor thin film을 poly-crystal semiconductor thin film으로 결정화 시키는 기술이 매우 중요하게 대두 되고 있다. Ge은 Si에 비해 높은 carrier mobility와 낮은 녹는점을 가지므로, 비 저항이 낮을 뿐만 아니라 더 낮은 온도에서 결정화 할 수 있다. 하지만 일반적으로 쓰이는 Ge의 결정화 방법은 비교적 높은 열처리 온도를 필요로 하거나, 결정화된 원소에 남아있는 metal이 불순물 역할을 한다는 문제점, 그리고 불균일한 결정크기를 만든다는 단점이 있었다. 그 중에서도 현재 가장 많이 쓰이고 있는 MIC, MILC는 metal과 a-Ge이 접촉되는 interface나, grain boundary diffusion에 의해 핵 생성이 일어나고, 결정이 성장하는 메커니즘을 가지고 있으므로 단순 증착과 열처리 만으로는 앞서 말한 단점을 극복하는데 한계를 가지고 있다. 이에 PIII&D 장비를 이용하면, 이온 주입된 원소들이 모재와 반응 할 수 있는 표면적이 커짐으로 핵 생성을 조절 할 수 있을 뿐만 아니라, 이온 주입 시 발생하는 self annealing effect로 결정 크기까지도 조절할 수 있다. 또한 이러한 모든 process가 한 진공 장비 내에서 이루어지므로 장비의 단순화와, 공정간 단계별로 발생하는 불순물과 표면산화를 막을 수 있으므로 절연체 위에 저항이 낮고, hall mobility가 높은 poly-crystalline Ge thin film을 만들 수 있다. 본 연구에서는, 주로 핵 생성과정에서 seed를 만드는 이온주입 조건과, 결정 성장이 일어나는 증착 조건에 따라서 Ge의 결정방향과 크기가 많은 차이를 보이는데, 이는 HR-XRD(High resolution X-ray Diffractometer)와 Raman spectroscopy를 이용하여 측정 하였으며, SEM과 AFM으로 결정의 크기와 표면 거칠기를 측정하였다. 또한 Hall effect measurement를 통해 poly-crystalline thin film 의 저항과 hall mobility를 측정하였다.

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Calculation of the Activity Coefficients of Ions in Weak Electrolyte Solutions (묽은 전해질용액에서 이온의 활동도계수 계산)

  • Lee, Man-Seung;Son, Seong Ho
    • Resources Recycling
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    • v.27 no.5
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    • pp.9-13
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    • 2018
  • The equilibrium constant of a chemical reaction is related to the standard Gibbs free energy change. Since equilibrium constant is defined as the ratio of the activities of the chemical species, it is necessary to consider the non-ideal behavior of the solutes as ionic strength of the solution increases. In this paper, the derivation of Debye-$H{\ddot{u}}ckel$ limiting law and its modification by which the activity coefficient of an ion can be calculated was explained. Moreover, the method to obtain the activity coefficient of an ion from the experimentally determined mean activity coefficients of an electrolyte was explained.

Surface Structure Analysis of Solids by Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy(2): Atomic Structure of Semiconductor Surface (직충돌 이온산란 분광법(ICISS)에 의한 고체 표면구조의 해석(2): 반도체 재료의 표면구조 해석)

  • Hwang, Yeon
    • Korean Journal of Crystallography
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    • v.19 no.1
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    • pp.7-13
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    • 2008
  • 고체 표면의 구조해석 방법에는 LEED(저에너지 전자선 회절법)나 RHEED(반사 고에너지 전자선 회절법) 등과 같이 표면의 2차원적 회절상을 해석하는 방법이 있고(역격자 공간의 해석), 또는 ISS(이온산란 분광법), RBS(러더포드 후방산란법) 등과 같이 표면 원자의 실공간에 대한 정보를 직접 얻는 방법이 있다. 실제로는 두 가지 종류의 분석법을 상호 보완적으로 조합하여 효율적인 구조해석을 수행한다. 본고에서는 직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)에 대한 원리, 장치, 측정방법 등을 소개한 전고에 이어서 이를 이용한 반도체 표면구조 해석에 관하여 기술하고자 한다. 표면의 원자구조를 알아내기 위해서는 산란된 입자의 강도를 입사각도와 출사각도에 대하여 조사하여야 하는데, 이온이 원자와 충돌하여 산란될 때 원자의 후방으로 형성되는 shadow cone에 의하여 생성되는 집속 효과(focusing effect) 및 가리움 효과(blocking effect) 중에서 ICISS는 집속 효과만을 고려하여 해석하면 실공간에서의 원자구조를 해석할 수 있다. 본 고에서는 ICISS를 이용하여 금속 또는 절연체 물질이 반도체 표면 위에서 흡착 또는 성장될 때 초기의 계면 구조 해석, 금속/반도체 계면에서 시간에 따른 동적변화 해석, III-V족 반도체의 표면구조 해석, 반도체 기판 위에서 박막 성장 과정 해석 등에 관한 연구 사례를 소개하고자 한다.

Mineralogical Properties and Paragenesis of H-smectite (H-스멕타이트의 광물학적 특성과 생성관계)

  • Noh, Jin-Hwan;Hong, Jin-Sung
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.23 no.4
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    • pp.377-393
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    • 2010
  • Pumiceous tuffs occurring in the Beomgockri Group are examined applied-mineralogical characteristics and their controling factors to evaluate their potentials as the adsorption-functional mineral resources. The pumiceous tuffs are diagenetically altered to low-grade zeolitcs and bentonites in the Janggi area. Compositional specialty due to the presence of pumice fragments induces the altered tuffs to exhibit the characteristic adsorption property combined with cation exchange capacity, specific surface area, and acidic pH. Unusual lower pH in the adsorption-functional mineral substances is turned out to be originated from the presence of H-smectite having $H^+$ in the interlayer site of the sheet structure. On account of disordered crystallinity resulting from the exchanged $H^+$ in the interlayer site, the smectite commonly forms crenulated edges in the planar crystal form and exhibits characteristic X-ray diffraction patterns showing comparatively lower intensities of basal spacings including (001) peak than conventional Ca-smectite. Based on the interpretation of paragenetic relations and precursor of the H-smectite, a genetic model of the peculiar clay mineral was proposed. The smectite formation may be facilitated resulting from the precipitation of opal-CT at decreasing pH condition caused by the release of H+ during diagenetic alteration of pumice fragments. Because of the acidic smectite, the low-grade mineral resources from the Beomgockri Group may be applicable to the adsorption industry as the raw materials of acid clays and bed-soil.

HAP를 기질로 이용한 이종상 촉매의 합성과 Mesitylene의 산화반응

  • Kim, So-Hui;Gwon, Gi-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.195-195
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    • 2011
  • 공기 중 산소를 이용한 다양한 산화반응에 적합한 이종상 촉매 개발이 공업적으로나, 학문적으로 중요한 의미를 갖는다. 우리는 수산화 인회석(hydroxyapatite, HAP)에 Cu이 도입된 새로운 이종상 촉매를 합성하였으며, 이를 이용하여 Mesitylene의 산화반응을 통해 반응성을 관찰하였다. 전이금속 Cu를 이온교환 반응 하는 과정에서 온도와 압력조건의 변화가 촉매의 활성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 반응 후의 생성물질은 GC/MS를 통해 알아내고 Mesitylene 이외에 벤젠고리에 치환된 알킬기의 수가 다른 물질의 산화반응을 수행하였다.

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Analysis of Impact ionization models for Si n-MOSFET (Si기반 n-MOSFET의 임팩트이온화모델 분석)

  • ;;;Chaisak Issro
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.268-270
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    • 2002
  • For analysis of semiconductor's electrons transmission characteristics, Impact ionization(I.I.) is very important. I.I. are generation process of electron-hole pairs. Therefore, the characteristics of device can change along with applied voltage or temperature. In this paper, we are scaled down the gate length to 50nm. Also, using TCAD simulator, we are analyzed I.I. and breakdown about three models-Van Overstraeten , Okuto and Ours models.

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Effects of Silver lon Exchanged Water Treatment Agent upon E. Coli RB 797 and Bacillus sp. (수처리제 은이온이 E. Coli RB 797과 Bacillus sp. 에 미치는 영향)

  • 신혜자;신춘환
    • Journal of Life Science
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    • v.7 no.4
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    • pp.316-321
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    • 1997
  • The effects of the silver ion-exchanged water treatment agent (Ag-Os) upon E. coli RB 797 and Bacillus sp. have been discussed in this study. Silver ion causes a number of toxic effects with no known biological function. Silver ion-exchanged water treatment agent (Ag-Os) using oyster shell here showed antimicrobial activities. the soluble form of silver ion in water is more toxic to the growth of Bacillus sp. than that of E. Coli RB 797. The minium amount of Ag-Os needed for growth inhibition is 0.2 mg/ml for E. Coli RB 797 and 0.02 mg/ml for Bacillus sp., which is consistant with the data of the survival cell fraction. Binding studies suggested that binding of silver to the cell surface was a rapid, metabolic-independent process and different from active transport. Bacillus sp. showed more binding than E. Coli RB 797. Reducing substances of the cell cultures in the presence of Ag-Os was detected using Methylen blue as an indicator. From these results, we suggest that Ag-Os is effective as an antimicrobial agent on E. Coli RB 797 and Bacillus sp. and silver binds to the cells through rapid, metabolic-independent process and might complex to sulfur group in the cells for its toxicity.

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Study on Characteristics of Corrosion Products Generated in Iron Artifacts after Conservation Treatments (보존처리 후 철제유물에 생성된 부식물 특성 연구)

  • Jeong, Ji-Hae;Yang, Hee-Jae;Ha, Jin-Uk
    • Journal of Conservation Science
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    • v.29 no.4
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    • pp.297-309
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    • 2013
  • Iron objects become corroded at fast speed from the moment when they are excavated, so it is needed to control corrosion through processes of conservation treatment. However, re-corrosion mostly takes place in excavate iron objects, although they have already gone through the process of conservation treatment, and it is more difficult to carry out the second conservation treatment of re-corroded excavated iron objects than the first conservation treatment, and it requires a longer period of time to treat them as well. In this study, aims to discover factors of re-corrosion by scientifically analyzing corrosion products generated during the process of storage after the process of conservation treatment. The finished on conservation treatment of the iron artifacts, which were unearthed from three ancient site in Gyeongju by using the same conservation method between 2002 and 2009, re-corrosion condition observed on the packaging-iron artifacts. Focused on 9 target forged iron artifacts among them, this study analyzed the physical changes by mass measurement, naked-eye and microscopic observations and the chemical changes by SEM-EDS, XRD, IC and ICP analysis. The results show that the yellowish brown corrosion products formed on the facing surface of part dropped from the artifacts had different associated forms but acicular shape. In addition, the acicular shape became clearer as the color changed from red to yellowish brown. According to the process when the conservation treatment was completed, the mass of the artifacts increased in proportion to the corrosion products and the chloride ion ($Cl^-$) concentration had a tendency to increase relatively. ${\beta}$-FeOOH (akaganeite) was confirmed in the XRD analysis for the corrosion products of all the collected samples. As a result of ICP analysis, $Na^+$ and $Ca^{2+}$ components were confirmed.

저온 플라즈마 반응기에서의 수정충돌주파수를 이용한 실리콘 나노 입자 형성 모델링

  • Kim, Yeong-Seok;Kim, Dong-Bin;Kim, Hyeong-U;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.217.1-217.1
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    • 2014
  • 반도체 및 디스플레이 산업은 많은 공정들에서 저온 플라즈마 반응을 이용한다. 특히 소자 제작을 위한 실리콘 박막의 증착은 저온 플라즈마 공정의 주요 공정이다. 하지만 실리콘 박막을 합성하는데 있어서 저온 플라즈마에서 형성되는 실리콘 나노 입자는, 오염입자로써 박막의 특성을 악화시켜 소자생산 수율을 악화시키는 주요 원인이 되고 있다. 따라서 플라즈마에서 입자 형성의 원인이 되는 화학반응 및 입자들의 성장 매커니즘에 대한 연구는, 1980년대 플라즈마 공정에서 입자 합성이 보고된 이래 공정의 최적화를 위해 꾸준히 연구되어왔다. 이러한 매커니즘의 연구들은, 플라즈마 화학반응에 의해 실리콘 입자 핵을 만들어 내는 과정과 입자들이 충돌에 의해 성장해가는 과정으로 나눠진다. 플라즈마 화학 반응 과정은 아레니우스 방정식에 의해 정의된 반응계수를 이용하여 플라즈마 내 전자와 이온, 중성 화학종들이 전자 온도와 전자 밀도, 챔버 온도 등에 의해 결정되는 현상을 모사한다. 또한 이 과정에서 실리콘을 포함하는 화학종들의 반응에 의해 핵이 생성 되가는 양상을 모사한다. 생성된 핵은 충돌에 의해 입자가 성장해 가는 과정의 가장 작은 입자로써 이용된다. 입자들이 성장해가는 과정은 입자들이 서로 충돌하면서 다양한 입경의 입자로 분화되어가는 현상을 모사한다. 이 과정에 의해 다양한 입경분포로 분화된 입자들은 플라즈마 내 전자에 의해 하전되며, 이러한 하전 양상은 입경에 따라 다른 분포를 보인다. 본 연구에서는 입자의 하전 분포를 고려하여, 입자들의 성장의 주요 원인인 입자간의 충돌을 대표하는 충돌주파수를 수정하는 방식을 채택하여 보다 정밀한 입자 성장 양상을 모델링하였다. Inductively coupled plasma (ICP) 타입의 저온 플라즈마 반응기에서 합성된 입자들을 Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)와 Scanning Electron Microscope (SEM)를 이용하여 입경분포를 측정한 데이터와 모델링에 의해 계산된 결과를 비교하여 본 모델의 유효성을 검증하였다. 검증을 위해 100~300 mtorr의 챔버 압력 조건과 100~350 W의 입력 전력 조건들을 달리하며 측정한 결과와 계산한 데이터를 조건별로 비교하였다.

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Formation of Ultra fine Particle by the Polonium-218 Ions under Different Humidity Conditions (다른 습도조건하에서 Po-218 이온들의 극소입자형성에 관한 연구)

  • Yoon, Suk-Chul;Ha, Chung-Woo
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.17 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1992
  • A number of investigators have reported the formation of the radiolytic ultrafine particles produced by the interaction of ionizing radiation with water vapor. Previous studies have suggested that a very high localized concentration of the OH radical produced by the radiolysis of water can react with trace gas like organic vapors and produce lower vapor pressure compounds that can then nucleate. In order to determine water vapor dependence of the active, positively charged, first radon daughter(Po-218), an experiment was conducted using a well-controlled radon chamber. The activity size distribution of the radon daughter in the range of 0.5-100nm was measured using the parallel graded wire screens system. Measurements were taken for different relative humidity. The resultant activity size distributions were analyzed. The addition of water vapor to the radon carrier gases resulted in the formation of ultrafine particles by OH radicals formed by radon radiolysis. It may be due to the neutralization of charged Po-218 ion with water vapor through the radio lysis.

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