• Title/Summary/Keyword: 적층결함

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TEM and Raman Spectrum Characterization of 3C-SiC/Si(001) Heterostructure Grown by Chemical Vapor Deposition (화학증착 방법으로 Si(001)기판 상에 성장된 3C-SiC 이종접합 박막의 투과전자현미경 및 라만 특성분석)

  • Kim, Dong-Geun;Lee, Byeong-Taek;Mun, Chan-Gi;Kim, Jae-Geun;Jang, Seong-Ju
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.8
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    • pp.654-659
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    • 1997
  • HMDS[Si$_{2}$(CH$_{3}$)$_{6}$]단일 선구체를 이용하여 화학증착 방법으로 성장된 3C-SiC/Si(001) 이종접합박막의 특성을 XRD, 라만 스펙트럼 및 투과전자현미경(TEM)등을 이용하여 조사하였으며 시판되고 있는 상용 3C-SiC/Si 시편을 같은 방법으로 분석하여 특성을 비교검토하였다. $C_{3}$H$_{8}$-SiH$_{4}$-H$_{2}$혼합가스를 선구체로 이용하여 5$\mu\textrm{m}$두께로 성장된 상용 3C-SiC/Si 이종접합박막 시료의 XRD스펙트럼에서는 강한 3C-SiC(002)피크 만이 관찰되었으며, 라만 스펙트럼의 LO피크는 970nm$^{-1}$ 정도에서 강하게 나타났다. TEM 관찰 결과 다수의 전위, 쌍정, 적층결함 및 APB와 같은 결정결함들이 3C-SiC/Si 계면 근처에 집중적으로 분포되어 있었으며 성장된 박막은 단결정임을 확인할 수 있었다. 선구체로 HMDS를 사용하여 0.3$\mu\textrm{m}$ 및 2$\mu\textrm{m}$ 두께로 성장시킨 3C-SiC/Si 박막 시료의 XRD 스펙트럼은 다소 완만한 3C-SiC(002) 피크와 함께 3C-SiC(111)피크가 관찰되었으며, TEM으로 확인한 결과 소경각 결정립들이 약 5˚-10˚ 정도 방위차를 가지고 성장하여 기둥구조(columnar structure)를 이루고 있기 때문임을 알 수 있었다. 라만 스펙트럼 분석 결과 박막의 LO 피크가 967-969nm$^{-1}$정도로 다소 낮은 wavenumber쪽으로 이동되어 박막 내에 상당한 응력이 존재함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 HMDS 3C-SiC박막의 특성은 성장 온도가 낮고 박막 성장용 가스로 사용한 HMDS 선구체에서 탄소가 과잉으로 공급되기 때문으로 제안되었다.다.

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Nondestructive Techniques for Characterization of Microstructural Evolution during Low Cycle Fatigue of Cu and Cu-Zn Alloy (Cu와 Cu-Zn 합금의 저주기피로 동안 발달한 미세조직 평가를 위한 비파괴기술)

  • Kim, Chung-Seok;Jhang, Kyung-Young;Hyun, Chang-Young
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.31 no.1
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    • pp.32-39
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    • 2011
  • The object of this study is to evaluate and discriminate nondestructively the dislocation substructures of Cu and Cu-Zn alloy subjected to the low-cycle-fatigue. The ultrasonic wave velocity, electrical resistivity and positron annhilation lifetime(PAL) were measured to the nondestructive testing. Cyclic fatigue test of Cu and Cu-Zn alloy with much different stacking fault energies was conducted and the correlations between dislocation behavior and nondestructive parameters were studied. Dislocation cell substructure was developed in Cu, while planar array of dislocation structure was developed in Cu-35Zn alloy only increasing dislocation density with fatigue cycles. Decrease in ultrasonic wave velocity, increase in electrical resistivity and PAL were shown because of the development of lattice defects, dislocations and vacancies, by cyclic fatigue at room temperature. In contrast to Cu-Zn alloy of the planar-array dislocation substructure showing continuous changes in the nondestructive parameters, it does not make any noticeable changes in the nondestructive parameters after the evolution of dislocation cell substructure in Cu.

The Martensitic Phase Transformation and Texture Development in Hadfield's Steels (Hadfield강에서의 마르텐사이트 상변태와 결정방위조직과의 관계 연구)

  • Kim, Taik-Nam
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.7
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    • pp.858-868
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    • 1995
  • Texture development and martensitic phase transformation, on rolling, are compared in two Hadfield's steels, one having low carbon content(0.65wt% C), the other high carbon content(1.35wt%). In spite of small difference in stacking fault energy(about 2 mJm$^{-2}$ ) between two Hadfield's steels, the differences in texture development are observed. In low carbon steel, the textures developed are similar to those of low stacking fault energy metals in low strain range. However, the abnormal textures such as {111} , {110} <001> are strongly developed at high strain, which are due to the disturbance of u martensite in the development of textures formed at the packets of shear bands or at the grain boundaries. In contrast to low carbon Hadfield's steel( LCHS), the texture development of high carbon Hadfield's steel(HCHS) is simitar to those of low stacking fault energy metals in the whole strain range. This may be due to the fact that the amount of deformation induced martensite was small, as observed by A.C. magnetic susceptibility and iron particle tests.

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형태변환형 투명 전극에 적용 가능한 그래핀-ITO 적층 필름 형성 및 특성 평가에 관한 연구

  • Kim, Jang-A;Kulkarni, Atul;Hwang, Tae-Hyeon;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.199-199
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    • 2012
  • 최근 그래핀의 대면적 합성 및 롤투롤 전사 공정의 개발로 그래핀의 상용화가 가시화 되고 있다. 하지만, 그래핀의 독특한 특성인 선형적이고 밴드갭이 없는 에너지 띠 분포 때문에 반도체 소자로서의 직접적인 적용에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 돌파구로써, 그래핀 복합체의 연구와 개발이 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서는 그래핀 복합 적층 구조를 다룬다. 이는 디스플레이, 초고속 반도체 소자, 고성능 광전자소자 및 초고감도 센서 등 다양한 분야에 대한 그래핀의 실용화 가능성이 높아진 것을 의미한다. 특히, 높은 가시광 투과도와 낮은 면저항으로 기존 투명 전극에 대표적으로 사용되고 있는 ITO (Indium Tin Oxide)를 그래핀으로 대체하는 것에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 그래핀이 높은 전자이동도를 가지는 것에 비하여 비저항과 투과도 측면에 있어서는 ITO의 성능을 뛰어넘지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ITO가 가지는 취약점인 기판과의 약한 접착력, 높은 취성, 기판과의 열팽창률 차이 등의 공정상 문제점을 극복하고자 하였다. 그래핀 복합 적층 필름은 플라스틱 기판 (PET) 위에 열 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 합성한 그래핀을 전사하고, ITO 용액을 도포한 다음 다시 그래핀을 씌워 제작하여 샌드위치 구조(sandwich structure)를 형성하였다. 완성된 필름은 광학적, 전기적 특성 분석을 수행하였다. 광학적 분석으로는 라만 분광을 이용한 그래핀 품질평가와 파장대에 따른 광 투과도, 그리고 반사도 측정을 하였으며, 전기적 특성은 면저항을 측정함으로써 분석한다. 결함이 적고, 대면적에 걸쳐 한 층을 이루어야 하는 고품질 그래핀의 요구사항에 따라 라만 분광의 G, 2D, D 띠를 분석하였다. G와 2D 띠의 비율을 통해 그래핀의 층 수를, D 띠의 강도를 통해 결함의 유무를 판단하였다. 또한, 가시광 영역에서 90% 이상의 광 투과도를 보여야 하는 투명 소자의 요구사항 달성 정도를 UV-VIS를 이용하여 확인하였다. 마지막으로, 제작한 필름의 면저항 또한 4-프로브 멀티미터를 이용하여 측정하고, 일반적인 터치스크린의 면저항인 $500{\Omega}/sq$를 만족하는지 평가하였다.

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Study on the Recovery and Recrystalligation of Cold-lolled Zr-based Alloys by Thermoelectric Power Measurement During Isothermal Annealing (TEP 분석을 이용한 냉간가공된 Zr-based 합금의 등온열처리에 따른 회복 및 재결정 거동에 관한 연구)

  • O, Yeong-Min;Jeong, Heung-Sik;Kim, Seon-Jin
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.6
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    • pp.483-491
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    • 2001
  • The recovery and recrystallization behavior of cold-rolled Zr-based alloys during isothermal annealing at temperatures from $575^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ was studied by thermoelectric power and Vickers microhardness measurement. The recovery and recrystallization resulted in the increase of TEP doe to the extinction of lattice defect, vacancy, dislocation and stacking fault during isothermal annealing after cold- rolling. The completion of recrystallization could be determined much clearly by TEP behavior than by microhardness change in Zr-based alloys. Especially, the recovery and recrystallization were classified separately by TEP behavior in Zr-0.4Nb-xSn alloys. From the analysis of TEP behavior and microhardness, the addition of Sn caused to form the interaction between stain field and dislocation, which resulted in the delay of recovery in Zr-based alloys. The precipitation due the addition of Nb suppressed the grain growth after recrystallization effectively in Zr-based alloys.

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Image Calibration Techniques for Removing Cupping and Ring Artifacts in X-ray Micro-CT Images (X-ray micro-CT 이미지 내 패임 및 동심원상 화상결함 제거를 위한 이미지 보정 기법)

  • Jung, Yeon-Jong;Yun, Tae-Sup;Kim, Kwang-Yeom;Choo, Jin-Hyun
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.27 no.11
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    • pp.93-101
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    • 2011
  • High quality X-ray computed microtomography (micro-CT) imaging of internal microstructures and pore space in geomaterials is often hampered by some inherent noises embedded in the images. In this paper, we introduce image calibration techniques for removing the most common noises in X-ray micro-CT, cupping (brightness difference between the periphery and central regions) and ring artifacts (consecutive concentric circles emanating from the origin). The artifacts removal sequentially applies coordinate transformation, normalization, and low-pass filtering in 2D Fourier spectrum to raw CT-images. The applicability and performance of the techniques are showcased by describing extraction of 3D pore structures from micro-CT images of porous basalt using artifacts reductions, binarization, and volume stacking. Comparisions between calibrated and raw images indicate that the artifacts removal allows us to avoid the overestimation of porosity of imaged materials, and proper calibration of the artifacts plays a crucial role in using X-ray CT for geomaterials.

Nondestructive Defect Detection in Two-dimensional Anisotropic Composite Elastic Bodies Using the Boundary Element Method (경계 요소법을 이용한 2차원 비등방성 복합재료 탄성체의 비파괴 결함 추정)

  • 이상열
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.1
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    • pp.39-47
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    • 2004
  • In this paper, the defects of two-dimensional anisotropic elastic bodies are identified by using the boundary element method. The use of numerical models that contain only boundary integral terns reduces the dimensionality of the problem by one. This advantage is particularly important in problems such as crack mechanics. Avoiding domain meshing is also particularly advantageous in the solution of inverse problems since it overcomes mesh perturbations and simplifies the procedure. In this paper, nondestructive approaches for the existing isotropic materials are extended to analyze the elastic bodies made of anisotropic materials such as composites. After verifying that the proposing boundary element model is in good agreement with numerical results reported by other investigators, the effect of noise in the measurements on the identifiability is studied with respect to different design parameters of layered composites. Sample studies are carried out for various layup configurations and loading conditions. The effects of the layup sequences in detecting flaw of composites is explored in this paper.

Assessment of Composite Cylinder Flaw for Compressed Natural Gas Vehicles (압축천연가스자동차용 복합재료용기의 외피손상결함 평가)

  • Kim, Young-Seob;Kim, Lae-Hyun;Yang, Dong-Ju
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.43-43
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    • 2010
  • 국내에 천연가스버스가 보급된 이래 5차례의 용기파열 사고가 발생하였는데 그중 2005년 8월 전주 덕진충전소에서 발생한 용기파열사고는 CNG용기의 라이너를 감싸고 있는 복합재료가 손상되어 발생한 사고로 보고되었다. 복합재료용기의 외피손상이 원인이 되어 발생한 사고사례는 해외에서 약 13건이 보고되었다. CNG용기 외피손상은 용기룰 고정하는 스트랩과 밀접한 관련이 있다. 용기고정이 불완전하면 슬립이 발생하고 이는 복합재의 손상으로 이어진다. 본 연구에서는 ISO 19078, CGA C6.4 등 국제코드의 규정을 고려하여 국내에서 제조된 Type 2, 3, 4 용기와 외국에서 생산된 Type 3 용기를 대상으로 결함깊이, 길이, 넓이에 따른 복합재료 결함 내구성시험을 수행하여 CNG용기의 내구성능을 평가하였고, 시험과 동일한 조건으로 복합재료 손상결함 조건을 컴퓨터로 전산모사하여 시험결과의 타당성과 유효성을 비교 검증하였다. 실험결과, Type 2 용기의 경우, 11,250회의 최소반복가압 회수를 충족하였으나 외피손상부와 반복가압에 따른 실제누출부위가 일치하지 않아 실험조건을 달리한 추가실험이 요구되었다. Type 3 용기의 경우에는 복합재 결함부위와 누수부위가 일치된 시험용기의 수는 67%정도로, 복합재료 용기의 수명을 저하시키는 원인으로 라이너와 외피손상이 서로 밀접한 관련이 있음을 확인하였다. Type 4 용기는 국제기준에서 요구하는 반복횟수를 만족하였고, 손상깊이 0.75mm와 1.25mm에서 반복가압회수가 60,000회 이상이 되어도 누설이 발생되지 않았다. 이는 라이너의 재질이 폴리머로서 균일한데다 탄소섬유 복합재료층 위에 유리섬유 복합재료 층이 1.5mm 정도 추가로 적층되어 있어서 3등급의 손상결함(결함깊이 1.25mm)에서도 구조 층이 전혀 손상되지 않은 것으로 판단되며, 이는 Type 2 용기의 강재라이너나 Type 3의 알루미늄 라이너와 비교하여 Type 4 용기의 폴리에틸렌 라이너의 물성이 반복성능이 탁월함을 확인할 수 있었다.

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Three-Dimensional Stacked Memory System for Defect Tolerance (적층 구조의 3차원 결함극복 메모리)

  • Han, Se-hwan;You, Young-Gap;Cho, Tae-Won
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.47 no.11
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    • pp.23-29
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    • 2010
  • This paper presents a method for constructing a memory system using defective memory chips comprising faulty storage blocks. The three-dimensional memory system introduced here employs a die-stacked structure of faulty memory chips. Signals lines passing through the through-silicon-vias (TSVs) connect chips in the defect tolerant structure. Defective chips are classified into several groups each group comprising defective chips having faulty blocks at the same location. A defect tolerant memory system is constructed using chips from different groups. Defect-free storage blocks from spare chips replace faulty blocks using additional routing circuitry. The number of spare chips for defect tolerance is $s={\ulcorner}(k{\times}n)/(m-k){\urcorner}$ to make a system defect tolerant for (n+s) chips with k faulty blocks among m independently addressable blocks.

The development of deformation microstructures and textures in high Mn steels (고Mn강의 소성에 따른 미세조직및 Texture 변화에 관한연구)

  • Kim, Taek-Nam;Kim, Jong-Ok
    • The Journal of Natural Sciences
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    • v.7
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    • pp.83-90
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    • 1995
  • The microstructural and textural development during rolling is compared in two Hadifield's steels (high Mn steel), one having low carbon content (0.65 wt.%) and the other high carbon (1.35 wt.%).In low carbon Hadfield's steel (LCHS) mixed microstructures are formed which contain intrinsic stacking faults, deformation twins, and brass type shear bands. The deformation twins are thought to be formed by the stacking of intrinsic stacking faults. The similar development to 70-30 brass texture is observed in early deformation. However the abnormal texture is developed after 40 % deformation, which is thought to be due to the martensite phase transformation. In high carbon Hadfield's steel (HCHS) mixed substructures of dislocation tangles, deformation twins, and shear bands (both copper and brass type) are found to develop. The texture development is similar to that of 70-30 brass. This is consistant with no carbon segregation and no martensitic phase transformation in HCHS. In spite of the difference of substructure and texture development during rolling in two steels, the difference in stacking fault energy is measured to be small ($2 mJm^-2$). The carbon segregation is only occurred in LCHS. Thus it is thought that the carbon segregation influence the microstructure and texture development during rolling. This is related with martensite phase transformation in LCHS.

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