최근 생휴의 신경계통에서 발생하는 징소한 전기경상의 관찰을 통하여 생휴의 신경작용을 연구하는 활동이 증대 되어가고 있다. 본논문에서는 개개의 신경세포에서 발생하는 징소전압을 측정하기 위하여 반도휴집적회로 제조기술을 이용하여 제작한 집적회로형 초미소전극배열의 제조방법과 전기적 특성에 관하여 기술하였다. 피측정극경세포의 크기와 종류에 따라 집적전극의 크기를 수μ∼수10μ 범위내에서 정확한 치수에 맞혀 제작할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. 광학적 photolithograthy방법을 사용하여 전극의 형상을 결정하기 때문에 어떠한 형태의 전극도 만들 수 있다. 이 방법으로 만든 7소자전극위에 두께 3000A의 유리 절록층을 덮었을 때에 Rinser 용액중에서의 전극의 임피던스는 주파수 범위 10Hz∼1KHz 범위에서 약 1MΩ∼100KΩ 정도로 비교적 낮았지만 Si2N4, 절록층을 사용하면 Na+이온의 확산도 방지되고 임피이던스 특성도 보다 좋게 된다. 이 형식의 전극은 각각의 전치증폭기와 함께 단일Si? 위에 monolithic형태로 집적하여 제조할 수 있기 때문에 S/N 비와 임피이던스 특성을 훨씬 더 개선할 수 있다. 그리고 전극의 출력신호의 도출에 있어서는 multiplex 방식을 사용함으로써인출도선과 수를 감소시킬 다중신호측정도 가능하게 된다. 본방법으로 제조한 전극배열을 이용하여 실제로 생휴의 신경전위를 측정한 결과를 제시하였다.
고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제작을 위해서는 광파장대에서 optical confinement 능력을 최대화할 수 있는 기술이 필수적이다. 효율적인 photon trapping을 위해서는 back reflector를 사용하거나 전면전극인 투명전도성막의 표면에 요철을 형성하여 포획된 태양광의 내부 반사를 증가시키거나 전면 투명전극에서 반사를 감소시켜 태양광의 travel length를 증가시키는 방법이 일반적이며, 이를 통해 흡수층의 효율을 최대화할 수 있다. 이 중 전면전극으로 사용되는 투명전도성막은 불소가 도핑된 tin-oxide가 주로 사용되었으나, 최근 들어 Al이 도핑된 산화아연막을 이용한 비정질 실리콘 박막 태양전지 개발에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 투명전극 증착후 표면의 유효면적을 증가시키기 위해 염산 용액을 이용하여 표면 텍스쳐링을 수행한다. 그후 흡수층인 p-i-n 층을 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 형성하는 것이 일반적이다. 이때 표면처리 된 투명전극은 수소플라즈마에 대해 특성이 변하지 않아야 고효율 비정질 실리콘 박막 태양전지 제조에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 표면처리 된 AZO 투명전극의 수소플라즈마에 의한 특성 변화에 대해 고찰하였다. 먼저 AZO 투명전극은 스퍼터링 공정을 적용하여 $1\;{\mu}m$두께로 증착하였고, 0.5 wt%의 HCl 용액을 이용하여 습식 식각을 수행하였다. 수소플라즈마 처리 조건은 $H_2$ flow rate 30 sccm, working pressure 20 mtorr, RF power 300 W, Temp $60^{\circ}C$ 이며 3분간 진행하였다. 표면형상은 수소플라즈마 전 후에는 큰 차이를 보이지 않았으며 AZO의 grain size는 각각 220 nm, 210 nm로 관찰되었다. 투명전극의 가장 중요한 특성인 가시광선 영역에서의 투과도는 수소플라즈마 처리전에는 90 % 이상의 투과도를 보였으나, 수소플라즈마 처리 후에는 85 %로 약간 저하된 특성을 보였다. 그러나 이는 박막 태양전지용 전면전극으로 사용하기 위한 투과도인 80 % 이상을 만족하는 결과로, 비정질 박막 실리콘 태양전지 제작에 사용될 수 있다. 또 하나의 중요한 특성인 Haze factor 역시 수소플라즈마 처리 전 후 모두 10 이상의 값을 나타냈다. 하지만 고효율 실리콘 박막 태양전지에 적용하기 위해서는 Haze factor를 증가시키는 공정 개발에 대한 추가 연구가 필요하다.
In this paper, the electro-chemical-machining characteristics of Ni-Ti Shape Memory Alloy(SMA) was investigated. From the experimental results, the optimal electro chemical machining conditions for satisfying the machining quality(fine surface & high recovery stress)might be confirmed. And it was concluded that optical electro chemical condition for Ni-Ti SMA could be obtained at approximately 100% current efficiency and high frequency pulse current.
본 논문은 개폐기의 접점 형상에 따른 전계 분포 특성을 2차계 전자계 해석 program인 Flux-2D를 통해 살펴보았다. 2개의 모델을 선정하여 전극간 이격거리를 115[mm], 120[mm], 125[mm]로 변화를 주었을 때 최고 전계 강도의 변화를 살펴보았다. 1000[V] 인가시 최고 전계 강도는 (a)모델에서 115[mm]일 때 61.84[V/m], (b)모델에서 115[mm]일 때 66.90[V/m]로 나타났다.
태양에너지는 신재생 에너지 중에서 무한한 에너지원으로서 태양에너지에 대한 활발한 연구가 이루어지고 있다. 그 중에서도 결정형 실리콘 태양전지에 대해 다양한 연구가 진행 중이다. 이러한 실리콘 태양전의 제작은 실리콘 식각 용액을 이용하여 기판의 절삭 손상된 부분을 식각한 후 텍스쳐링(texturing) 공정을 통해 표면의 흡수율을 높이고, 반면에 반사율을 감소시킨다. 텍스쳐링 공정이 끝난 후 도핑 공정을 통해 에미터(emitter)를 형성, 반사방지막을 증착, 기판의 전면과 후면에 페이스트를 바르고 스크린인쇄법으로 전극을 형성한 후 마지막으로 형성된 전극을 소성 공정을 통해 전극이 에미터와 접촉하면 태양전지가 완성된다. 하지만 텍스쳐링 공정을 통해 만들어진 피라미드 구조는 도핑공정을 하게 되면, 꼭짓점 부분의 균일한 도핑이 이루어지지 않는다. 이러한 균일하지 않은 공정으로 인해 전극 소성 공정에서 일부의 에미터층을 뚫어버리게 되므로 누설전류가 증가하게 된다. 그래서 본 논문에서는, 변환 효율을 개선시키기 위해 표면 구조와 반사방지막의 열처리 공정에 대한 연구를 하였다. 우선 피라미드 구조를 균일하게 만들었으며, 반사방지막 형성 후 열처리를 하여 소수 캐리어 수명을 증가시켰으며, 누설전류를 감소하였다. 균일한 도핑 및 전극 형성을 용이하게 하는 부드러운 피라미드 구조를 형성하기 위해 HND (HF:HNO3 : D.I wafer=5 : 100 : 100) 용액을 사용하여 식각하였다. 그 결과 직렬저항은 NHD용액을 사용하여 300초 동안 식각하였을 때 $1.284{\Omega}$ 낮아지는 결과를 얻을 수 있었으며, 도핑을 균일화하여 누설전류를 감소시킬 수 있었다.
고분자전해질연료전지의 효율과 수명은 고분자 전해질 막과 밀접하게 관련되어있다. 연료전지 상용화를 위해 내구성과 안정성은 반드시 확보되어야 한다. 본 연구에서는 고분자전해질연료전지용 막전극접합체에 대해서 제작과정, 체결과정 및 운전 중에 발생할 수 있는 물리적 손상이 연료전지에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 실제 고분자전해질연료전지 조건에서 구멍이 생기는 경우를 모사하기 위해 막전극접합체에 다양한 크기 및 형상의 물리적 손상을 형성시켰다. 또한 여러 위치에서의 손상도 비교하였다. 손상시킨 막전극접합체에 대해 단위전지 성능평가와 순환전압전류 실험을 비교 분석하였다. 막전극접합체의 결함이 커질수록 수소기체투과도는 증가하고, OCV와 성능은 감소하였다. 또한 성능과 수소기체투과도는 서로 관련이 있음을 알 수 있었다.
본 논문은 친환경 절연재료인 Dry-Air 중 에폭시 수지의 연면절연특성을 구명하여 Dry-Air를 절연매체로 사용한 각종 절연설계 시에 응용 가능한 기초자료를 제공하고자 한다. 사용한 전극은 침 대 평판, 구 대 평판, KS M3015 전극으로써, 동일한 조건 하에서 전극의 종류에 따른 연면 절연 파괴 전압, 연면 거리, 연면방전 전계강도를 비교하였다. 연면전계강도는 침 대 평판 전극 하에서 가장 높게 나타났다. 또한 에폭시 수지의 두께와 지름을 변화시켰을 때의 연면 절연 특성은 에폭시 수지의 두께가 두꺼울수록, 지름이 길수록 연면 절연 파괴 전압이 높게 나타남을 확인하였다.
Nonactin을 이온 운반물질(ionophore)로, poly(vinyl chloride) (PVC) 또는 polyurethane (PU)을 지지체로, 그리고 bis(2-ethylhexyl)adipate을 가소제로 사용하여 제작한 암모늄이온 선택성전극의 성능을 비교한다. PU-전극의 검출한계를 PVC전극에 비해 더 낮게 제작할 수 있는 것을 제외하고는 PVC전극이 PU전극에 비하여 그 성능이 우수하였으며 이를 설명하기 위하여 AFM 형상과 임피던스 측정 등을 하였다. PU-전극이 PVC에 비하여 이온 이동에 대한 저항이 더 큰 것으로 보아 더 단단한 막을 형성하여 더 낮은 검출 한계를 가지며 수명이 긴 전극으로 발전시킬 수 있을 것으로 보인다.
V-Ti(V-rich) 수소저장합금을 기초(base)로 하여 2가지 타입(type)의 전극을 제조하였다. 첫째로 V-Ti 합금에 Ni 분말을 혼합하여 성형한 후 급속가열방법으로 소결하여 전극을 제조하였다. 둘째로 Ni을 V-Ti 합금과 합금화한 V-Ti-Ni 3원계 수소저장합금에 Ni, PTFE 분말을 혼합하여 냉간압축으로 성형하여 전극을 제조하였다. 이와같이 제조된 전극으로 싸이클에따른 충/방전 실험을 한 결과, 모든 전극에 있어 10싸이클 이내에 퇴화(degradation)가 일어났다. 충방전 실험후 전해질내의 조성분석결과 Ti에 비해 V이 많이 전해질 내에 용해되었으며 합금원소의 용해에 의한 표면 형상의 변화가 관찰되었고, 전극표면에 매우 passive 한 Ti-oxide($TiO_2$)가 형성되었다. Ti-oxide($TiO_2$)는 전기전도도가 매우 낮고, 수소에대한 확산계수(diffusivity)도 낮기때문에 전극표면에 형성된 $TiO_2$층은 충/방전 싸이클동안 방전용량을 크게 감소시키는 것으로 나타났다.
마이크로 스케일의 유체를 dispensing 하기 위한 방법으로 electrowetting 현상을 이용한다. 작은 물방울은 높은 표면에너지에 의해 좁은 관 내부에서 떨어지지 않고 정적인 평형상태를 이루게 된다. 이때, 유체 내부에 가느다란 전극을 삽입하고, 외부에 금속 평판을 설치한 후 두 전극 사이에 일정한 전압을 인가할 경우 sharp edge의 형태를 지니는 전극의 끝단에서 매우 높은 전계의 변화가 발생한다. 이 때, 작은 물방울의 electrowetting 현상에 의한 내부의 압력 변화를 수치 해석적으로 예측하고 이로 인한 형상의 변화 및 물방울의 dispensing 현상을 실험적으로 관찰한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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