• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.4 no.2
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• pp.183-188
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• 1995

고에너지(50-200KeV)로 가속된 이온을 모재표면에 물리적으로 투입하므로써 표면의 조성 및 조직을 변화시키는 공정인 이온주입기술을 이용하여 경량고강도소재로 각광받고 있는 AI2218 합금의 재식성 향상을 연구하였다. 질소이온주입은 DuoPIGatron 이온원을 사용하여 가속전압 100KeV, 조사량 $1{\times}10^{17}ions/\textrm{cm}^2$~$5{\times}10^{17}ions/\textrm{cm}^2$의 조건으로 행하였으며 AI합금의 열화를 방지하기 위하여 시편온도를 $60^{\circ}C$이하로 유지하였다. 질소이온 주입재의 재식성 평가를 위하여 3.5% NaCI 용액에서 양극분극시험 및 5% NaCI 용액에서 염수분무시험을 행하였다. Auger Electron Spectroscopy와 Transmission Electron Microscopy을 이용하여 표면의 질화물형성 여부를 조사하였으며, Scanning Electron Microscopy을 이용하여 부식된 표면을 관찰하였다. AI2218합금에 질소이온을 주입한 결과 표면에 미세한 AIN 석출물을 형성하였으며 이러한 질화물형성에 의해 공식(pitting)발생을 억제하고 부식전류밀도를 감소시켜 내식성이 향상되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.87-87
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• 2000

이온빔 증착에 있어서 전자의 조사가 이온빔 증착기구에 미치는 영향에 대한 연구는 지금까지 보고 되어지지 않았다. 특히 전자의 조사가 증착층의 물성에 영향을 미칠 수 있느지에 대하여 정량적인 결과를 실험을 통하여 제시한 보고는 내가 아는 한 존재하지 않는다. 한편 이와같이 박막 증착에 있어서 전하가 증착되어지는 박막의 물성에 미칠 수 있는 영향에 대해서는 많은 과학자들의 관심사이기도 하다. 본 실험에서는 kaufman ion gun을 이용하여 질소 양이온을, 그리고 Cs+ ion gun을 이용하여 탄소 음이온을 조사하고 이들을 이용하여 CN 박막을 증착하였다. 질소 양이온의 에너지는 100eV, 이온밀도는 70$\mu$A/$\textrm{cm}^2$로 고정하고, 탄소 이온빔(80$\mu$A/$\textrm{cm}^2$)의 에너지를 200cV까지 변화시켜가며 증착하였다. 이때 증착층의 특성에 음 전하의 효과를 유발하기 위하여 350~360$\mu$A/$\textrm{cm}^2$의 전자빔을 이온빔 증착과 동시에 추가로 조사하였고 이의 특성을 전자빔을 조사하지 않고 증착한 CN 박막의 특성과 서로 비교하였다. 또한 증착 표면의 전하 축적에 의한 입사 이온빔의 에너지 감소에 의한 영향을 방지하기 위하여 증착되는 Si 기판에 HF (300kHz, 3.5V) bias를 가하여 주었다. 전자빔의 조사와 동시에 이루어진 CN 박막의 증착은 입사하는 탄소 음 이온빔의 에너지가 80eV에서 180eV 사이일때 원자밀도의 향상과 질소함량의 증가, 그리고 sp2C-N 결합대비 sp3C-N 결합의 향상이 이루어졌음을 확인하였다. 이는 이온빔 충돌에 의하여 피코쵸 정도의 시간대에 이루어지는 박막내의 collision cascade 영역에 이에 의하여 생긴 결함부위에 유입된 음 전하가 위치하면 전하주위의 원자와 polarization을 형성하고 이에 의하여 탄소와 질소의 결합을 형성하는데 필요한 자유에너지의 감소를 수반하는 방향으로 원자의 배열이 이루어지기 때문으로 사료된다. 이와같이 이온빔 에너지가 이온빔 증착 기구의 주요한 인자로 널리 인식되고 있는 kinetic bonding process에 있어서 이온 에너지에 의하여 activation energy barrier를 넘은후, 전자의 조사가 자유에너지를 낮추는 방향으로 최종 결합경로를 조절할 수 있기 때문에 이온빔 증착을 조절할 수 있는 또 하나의 주요한 인자로 받아들여질 수 있으리라 판단된다. 이온빔 프로세스에 의한 DLC 혹은 탄소관련 필름을 형성하는데 있어서 입사 이온빔의 에너지에 의하여 수반되는 thermal spike 혹은 외부 열원에 의한 가열은 박막층의 흑연화를 수반하기 때문에 박막의 sp3 특성을 향상시키기 위하여 회피하여야 할 요소이지만 thermal spike에 의한 국부 영역의 가열과 같은 불가피한 인자가 존재하는 상황에서 전자에 의한 추가 전하의 조사에 의한 최종결합경로의 선택적 조절은 박막의 화학적 결합과 물리적 특성을 향상시킬 수 있는 중요한 방법이 될 수 있다고 판단된다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.712-718
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• 2003

The effects of nitrogen ion implantation on vacuum evaporated cadmium sulphide (CdS) thin films were investigated by X-ray diffraction, optical transmittance spectra, and Raman scattering studies. The as-deposited CdS films have a hexagonal structure with preferential (0 0 2) orientation. Formation of Cd metallic clusters was observed in ion implanted films from the XRD patterns. The band gap of N+ implanted films decreased, whereas the optical absorption coefficient values increased with the increase of implantation dose. The Raman peak position appeared at 299 cm-1 and the FWHM increased with the ion dose. A decrease in the area of Raman peak of CdS Al(LO) mode is seen on implantation.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.3 no.4
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• pp.449-456
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• 1994

산업용 주요 냉간금형 소재인 STD 11 강에 질소이온주입하여 이온조입조거에 따른 질화물형성 거동, 경도 및 내마모성 변화에 관해 연구하였다. XRD분석결과 90keV 에너지로 5$\times$1017 ions/cm2 조사 량 이상에서 Fe2N형태의 질화물이 형성되었으며 3$\times$1016 ions/cm2 범위의 모든 조사량에서 경도 및 조 사량에서 경도 및 내마모성 향상효과를 얻었다. Al2O3와의 ball-on-disc 마모거동 분석결과 STD 11모재 는 응착마모와 산화마모의 혼합형태로 마모되는 반면 질소이온주입한 경우 산화마모 경향이 강하게 나 타났다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.18 no.5
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• pp.384-389
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• 2009

ZnO, a wurtzite lattice structure, has attracted much attention as a promising material for light-emitting diodes (LEDs) due to highly efficient UV emission resulting from its large band gap of 3.37 eV, large exciton binding energy of 60 meV, and low power threshold for optical pumping at room temperature. For the realization of LEDs, both n-type ZnO and p-type ZnO are required. Now, n-type ZnO for practical applications is available; however, p-type ZnO still has many drawbacks. In this study, ZnO films were grown on glass substrates by using atomic layer deposition (ALD) and the ZnO films were irradiated by nitrogen ion beams (20 keV, $10^{13}{\sim}10^{15}ions/cm^2$). The effects of nitrogen-beam irradiation on the ZnO structure as well as the electrical property were investigated by using fieldemission scanning electron microscopy (FESEM) and Hall-effect measurement.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.123-130
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• 2005

Zeolite X adsorbents with large surface area were prepared for using oxygen PSA adsorbent. Selective adsorption performance of nitrogen on the synthesized zeolite X adsorbent was improved by the cation exchange of adsorbent. The zeolite X which had over $650m^2/g$ surface area was synthesized at the conditions of $SiO_2\;:\;Na_2O\;:\;H_2O\;:\;Al_2O_3$ = 2.5 : 3.5 : 150 : 1 mole ratio, $98^{\circ}C$ temperature and 18 h synthesized time in 50 L reactor. The metal ions Li, Ag, Ca, Br, Sr, etc. were investigated for ion exchange with zeolite X. Ag ion was showed the highest ion exchange rate among these metal ions and all metal ions were exchanged with Na ion at equivalent rate. Compared with the NaX adsorbent, the ion exchanged zeolite X adsorbent remarkably improved its adsorption performance of nitrogen at the conditions of $10{\sim}40^{\circ}C$ temperature and 0~9 atm pressure. At an equilibrium pressure under 0.5 atm, adsorption performance of nitrogen on the ion exchanged zeolite adsorbent increased in the order of Ag > Li > Ca > Sr> Ba > K, whereas at an equilibrium pressure over 1 atm showed in the order of Li > Ag > Ca > Sr > Ba > K. Nitrogen/oxygen separation factor of Li ion exchanged zeolite X adsorbent was 13.023 at the partial pressure of nitrogen/oxygen gas mixture similar to air and $20^{\circ}C$ adsorption temperature.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.118-122
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• 1997

차세대 원자력발전소 증기발생기 전열관 재료로 채택된 니켈기저합금으로 기존 전열관 재료인 인코넬600에 비해 고온 고압 조건에서 응력부식균열에 강한 장점을 가진 합금인 인코넬690 시료에 최대 에너지 120 keV의 질소 이온빔을 조사하여 이 재료의 기계적 특성 변화를 관측하였다. 특성 시험으로는 표면 경화를 관찰하기 위한 미세 경도 시험을 수행하여 미세 경도 증가를 확인하였다 아울러 표면 경화가 피로 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 피로 균열 전파 시험을 수행하여 이온 주입으로 인한 표면 경화가 피로 균열 전파를 촉진시킴을 관찰하였다.

• The Korean Journal of Ecology
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• v.26 no.3
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• pp.109-114
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• 2003

To investigate ecophysiological characteristics of plants species adapted to moor habitat, we selected 22 species plants and analyzed inorganic cations (K, Ca, Mg), heavy metals (Al, Fe, Mn) and total nitrogen and phosphorus quantitatively. Moojechi moor indicated typical acidic and oligotrophic conditions with pH of 5.0∼5.6 (pH 4.3∼5.1 in soil) and EC of 15∼30μ S/cm, and contained very low contents of soil divalent cation such as Ca and Mg but high contents of heavy metals (esp. Al). With respect to inorganic cation contents, investigated plants species showed remarkable interspecific difference. Plant species belonging to J. effusus var. decipiens, M. japonica, I. globosa, M. sacchariflorus, R. mucronulatum, R. yedoense var. poukhanense, H. micrantha, D. rotundifolia showed very low contents of inorganic cation below 400 μ M/g DW, but plant species of C. palustris var. spontanea, L. sessilifolia, P. mandarinorum, C. lineare, S. austriaca sub. glabra, V. mandshurica, A. decursiva showed high cation contents in leaves. Especially, S. austriaca sub. glabra (Compositae) and V. mandshurica (Violaceae) showed pattern accumulating Ca and Mg with plant growth, but I. ensata var. spontanea (Iridaceae) and S. officinalis (Rosaceae) showed decreasing tendency. Meanwhile, most plant species showed low contents of soluble metal ions in leaves in spite of high heavy metal contents on soil, and indicated remarkable interspecific differences in the total contents and composition of heavy metals accumulated. Despite low contents of N and P on soil, most plant species indicated relatively high contents of N and P in leaves at the early stage of growth, and showed slowly decreasing pattern according to growth. Consequently, it seems that plant species inhabited on Moojechi moor cope with acidic-oligotrophic conditions, accumulating inorganic cations and nitrogen at the early growing stage and reutilizing them in the course of growth, and developing heavy metal excluding mechanism.

• Journal of Life Science
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• v.13 no.4
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• pp.473-480
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• 2003

We analyzed the patterns of mineral ions and growth responses among symbiotic nitrogen fixing legumes by external nitrogen applications under salt gradients. Glycine max, Phaseolus angularis and Albizzia julibrissin showed remarkable growth inhibition above 40 mM NaCl treatments, but Cassia tora did not exhibit any visible injury symptom up to 100 mM NaCl treatments. As to ionic pattern, the $Na^+$ and $Cl^-$contents in leaves of G. max, P. angularis and A. julibrissin progressively increased with higher contents of external salinity. Compared to other plants, C. tora excluded $Na^+$more efficiently and maintained rather constant ionic contents in spite of high salt levels. With a few exception, these 4 legume plants exhibited better growth by the external nitrogen supply rather than the contribution of symbiotic nitrogen fixation only under saline condition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.62-62
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• 1998

다이아몬드상 카본은 경도, 열전도 둥이 다이아몬드와 비슷하면서도 박막 성장이 쉬워 다른 재료의 표면보호용 코탱막으로 웅용되고 있다. 최근에 다이아몬드상 카본 박막의 이러한 특성은 전계방출 음극 소자가 이온 충돌, 온도 상승에 의해 마모되는 것을 방지 하는데도 용용되고 있다. 이러한 보호막 기능뿐만 다이아몬드상 카본 박막용 편평한 기 판에 성장시켜 평판 전계방출 음극으로 이용하는 것도 시도되고 었다. 본 연구에서는 이 온빔 스퍼트링 방법으로 다이아몬드상 카본 박막을 성장시켰다. 합성하기 전 챔버의 기 본 압력은 3.2 X 10-7 Torr이었다. 기판으로는 타이타니움 평판, n-타엽의 실리콘 평판, I ITO가 코탱된 유리 평판올 사용하였으며, 중착 전에 기판올 400 V, 15 mA의 알곤 이온 으로 1분간 스퍼트링하여 불순물 막을 제거하였다. 박막 합성시에는 챔버 압력이 3.5 x 1 10-4 To$\pi$가 될 때까지 알곤을 채우고 알곤빔 전류는 30 mA에 고정시키고 빔 에너지를 각각 750, 1000, 1250 eV로 바꾸면서 타켓올 스퍼트랭하였다. 질소를 다이아몬드상 카본 박막애 첨가하면 n-타업 불순물 주입 효과가 있게된다. 질소가 첨가된 박막을 만들기 위 해서는 별도의 이온 총올 사용하여 탄소 타켓 스퍼트령과 동시에 기판에 질소 이온을 입 사시켰다. 만들어진 시료로부터 3 X 10-7 To$\pi$ 진공에서 전류-전압 특성올 조사하였다. 양극으로는 면평한 금속판올 음극 위 150 11m 높이에 셜치하였다. 박막의 물성은 전자 현미경, 오제 전자분광 둥으로 조사하였다. 다이아몬드상 카본 박막을 다른 종류의 편명 한 기판에 합성 조건올 바꾸면서 성장시켜 박악의 특성파 기판이 전계방출에 미치는 영 향을 조사하였다. 합성된 다이아몬드상 카본필름의 전자방출 특성은 기판의 종류와 필름 의 구조 및 필름의 두께에 따라 크게 변화하였다. 이러한 전자방출 거동으로부터 전계 방출 메커니즘을 제시하고자 하였다. 또한, 다이아몬드상 카본 박막으로부터의 전계방출 은 전기장올 인가하는 방법에도 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 전기장올 순환 인 가하면서 전계방출 전후의 박막 특성 변화를 조사하여 전계방출 메커니즘올 연구하였다.