• 한국결정학회지
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• 제20권1호
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• pp.9-14
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• 2009

직충돌 이온산란 분광법(ICISS: Impact Collision Ion Scattering Spectroscopy)을 이용한 고체표면 해석의 마지막 개설로서 금속 표면에 대한 연구를 소개하기로 한다. 금속은 도체이기 때문에 전하 축적을 방지하려는 별도의 장치가 필요 없다. 또한 결정구조가 간단하여 금속재료 자체보다는 표면의 흡착구조 및 반응, 박막 구조 등과 같은 분야에서 ISS를 이용하고 있다. 세라믹이나 반도체와 구별되는 응용 분야로서는 첫째 금속의 높은 표면 반응성을 이용하는 촉매와 같은 분야에 있어서 표면에서 일어나는 반응을 추적하기 위한 수단으로 사용된다. 둘째 표면 용융 현상을 표면 원자의 위치 결정을 통하여 연구할 수 있다. 마지막으로 자성재료의 표면 자성 특성을 스핀분극 ISS를 이용하여 접근할 수 있다. 이상과 같은 금속 표면물성 분야에 대하여 ICISS를 적용한 연구 사례를 소개하고자 한다.

• 전기화학회지
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• 제17권4호
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• pp.209-215
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• 2014

전기화학적 석출 방법을 이용하여 indium tin oxide 표면에 백금 나노구조를 형성하고 총 석출전하량을 조절하여 형성되는 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 메탄올 산화 반응과 산소 환원반응에 대한 촉매 활성의 변화를 관찰하였다. 석출 전하량의 변화에 따라 생성되는 백금 나노구조체 표면의 특성을 주사 전자 현미경, 전기화학적 표면적 측정, X-선 회절법, 일산화탄소 벗김분석을 통해 규명하고 전기화학적 촉매 활성과의 연계성을 조사하였다. 전기화학적 촉매 활성은 형성된 백금 나노구조에 따라 달라지는데, 석출 전하량 $0.45C\;cm^{-2}$에 해당하는 백금 나노구조에서 가장 우수한 촉매 활성이 관찰되었다. 전하량에 따른 표면적의 변화보다 형성된 구조적 특이성과 결정면이 촉매 활성에 많은 영향을 미쳤다. 세밀한 백금 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 촉매 활성 변화에 관한 본 연구결과는 보다 우수한 촉매 시스템을 고안하는 연구에 도움이 될 것이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권3호
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• pp.53-59
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• 2011

본 논문에서는 DNA 올리고뉴클리오타이드(oligonucleotide)를 통한 전하 이동을 기반으로 하는 분자성 전자광학 스위칭 소자를 제시한다. DNA 올리고머(oligomer)가 흡착되어 있는 금전극에 전자들이 주입되어 전극으로부터 DNA 올리고머로 전하가 흘러가게 하고 이 전하의 이동도를 광학적 스위칭으로 확인할 수 있도록 제안되었다. DNA 올리고머의 흡착량이 증가함에 따라 DNA를 통한 전하의 이동성과 전극 표면에서의 전하전달 제한성으로 인해 전리전류는 감소하였다. DNA의 끝단에 합성된 Cy3 형광 분자의 점멸도를 전극 기반의 전하 주입법을 이용하여 확인하였다. 이러한 결과들은 DNA 올리고머를 이용한 새로운 분자성 전자광학 스위칭 소자에 이용될 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.391-393
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• 1997

Two kinds of the calculation technique are Investigated with 3D triangular SCM for the arrangement of the dielectric sphere with different resistivity under a uniform electric field. The calculation error of Method I is small outside the sphere, but considerably high Inside. On the other hand, the accuracy is much Improved even Inside the solid dielectric by Method II, which uses double layers of triangular charges on the dielectric boundary.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.211-211
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• 2013

나노 크기의 공간에서의 물질의 이동은 표면의 환경에 의해 영향을 받을 수 있다. 소수성그래핀과 친수성 실리콘 기판 사이의 계면에서의 물의 확산은 호기심을 자극할 뿐만 아니라 그래핀 소자의 특성을 좌우하는 전하도핑(charge doping) 현상을 이해하는데 중요한 모델이 된다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 힘 현미경을 사용하여 그래핀/SiO2 계면 사이의 물의 확산 현상과 그에 따른 정공 밀도 변화를 탐구하였다. 열처리 된 그래핀은 기판과의 상호 작용에 의해 높은 밀도의 정공(electron hole)으로 도핑 되어 있으며, 이를 물에 담지 하였다. 본 실험에서는 이차원 라만 분광법을 통해 물 속에 담겨진 그래핀의 정공 밀도의 공간적인 분포를 확산 시간에 따라 조사하였다. 물의 확산은 시료에 따라 수 시간에서 수 일의 시간대에 걸쳐 그래핀 가장자리에서 중앙으로 이루어진다는 사실을 확인하였다. 또한 물의 계면 확산으로 인하여 전하 밀도가 감소한다는 사실은 열처리 된 그래핀의 정공 도핑을 유발하는 산소가 계면에 존재한다는 것을 증명한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.111-115
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• 2015

실리콘 태양전지의 효율을 향상하기 위해서는 소수 캐리어의 높은 수명이 필수조건이다. 따라서, 이를 달성하기 위한 실리콘 표면결함을 없애줄 수 있는 부동화(passivation) 기술이 매우 중요하다. 일반적으로 PECVD 법이나 열산화 공정을 통해 얻어진 $SiO_2$ 박막이 부동화 층으로 많이 사용되나 1000도에 이르는 고온 공정과 낮은 열적 안정성이 문제로 여겨진다. 본 연구에서는 원자층 증착법을 이용하여 400도 미만의 저온 공정을 통해 $Al_2O_3$ 부동화 박막을 형성하였다. $Al_2O_3$ 박막은 고유의 음의 고정 전하밀도로 인해 낮은 표면 재결합속도를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 질소 도핑을 통해 높은 음의 고정 전하 밀도를 얻고 이를 통해 좀 더 향상된 실리콘 표면 부동화 특성을 얻고자 하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권4호
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• pp.414-419
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• 1998

우리나라 논 밭 경작지 토양의 표면전하에 미치는 유기물의 기여도를 파악하기 위하여, 화강암 풍화토(사촌통, 상주통)와 석회암 풍화토(율곡통, 평전통)를 가지고, 유기물 제거 전후 토양의 표면전화 특성을 이온흡착법을 이용하여 pH 3.5~9.0 범위에서 측정하였다. 유기물 제거 여부에 관계없이 모든 토양의 표면 음전하는 실험 pH 범위 내에서 pH 증가에 따라 직선적으로 증가하였다. pH 다누이 변화량에 대한 토양 표면 음전하의 단위 변화량(dCEC/dpH)을 토양 표면전하의 pH 의존성 지표로 제안하였다. 유기물 제거후에는 0.16~1.91의 범위로 크게 낮아졌다. 자연 토양 pH 조건에서 전체 토양표면전하량 중 유기물에 의한 표면전하량의 비율은 15.0~82.4% 범위로 나타났다. 토양유기물 1%가 발현하는 토양표면전하량은 $0.22{\sim}5.03cmol^+\;kg^{-1}$로 토양별로 차이가 컸다. 토양 유기물이 dCEC/dpH에 미치는 영향은 oxalic acid 추출 산화철 함량이 많은 논토양이 밭토양에 비하여 작았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1612-1614
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• 1997

고분자 절연재료의 결함에 의하여 발생하는 부분방전은 고분자 재료의 화학적, 전기적 열화를 가져오며 때로는 전기 트리로 성장하여 재료의 절연파괴에 이르게 하기도 한다. 따라서 부분 방전 현상의 메카니즘 뿐만 아니라 측정법에 대한 많은 연구들이 있었으나 부분방전 열화가 고분자 재료에 미치는 열화과정에 대하여서는 명확한 메카니즘이 보고되지 않았다. 본 논문에서는 부분방전에 의한 고분자 절연재료 내의 공간전하 축적 현상에 대하여 연구하였다. 고분자 재료로는 현재 전력용 케이블에 주로 사용되고 있는 가교 폴리에틸렌(XLPE)를 사용하였으며, 1kHz의 주파수로6kV, 8kV, 10kv 및 11kV로 수시간 부분방전을 발생시킨 후 펄스정전응력법(PEA)으로 공간전하를 측정하였다. 실험결과 부분방전에 의하여 고분자 재료 내에 이종공간전하의 주입이 확인되었으며 따라서 부분방전에 의하여 고분자 재료가 열화되며 이러한 열화에 의한 전자의 방출율의 변화와 같은 고분자 표면의 상태 변화에 의하여 부분방전의 패턴에 지배적인 영향을 미친다. 이러한 공간전하의 축적에 의하여 부분방전 현상에 미치는 영향은 추후 보고할 예정이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.276-276
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• 2011

진공증착법으로 ITO (indium-tin-oxide) 기판 위에 $AgGaSe_2$ 박막을 성장시켜 그 구조와 광학적 특성을 조사하였다. X-선 회절 분석에 의하여 살창상수는 a=5.97 ${\AA}$와 c=10.88 ${\AA}$이고, 황동광(chalcopyrite) 구조를 하고 있었으며, 그 성장 방향은 (112)방향으로 선택 성장됨을 알 수 있었다. 증착된 박막과 200~400$^{\circ}C$로 열처리한 박막의 실온에서 측정한 광학적인 에너지 띠 간격은 2.02 eV에서 2.28 eV까지 변하였다. 또한 열린회로로 구성되어 있는 시료의 표면에 광 펄스를 주입하여 표면에서 형성된 전하들의 거동을 광유기 방전 특성(PIDC) 방법을 이용하여 조사하였다. 초기전위 V0로 형성된 시료의 양단을 주행하는 운반자 농도, 전류밀도 및 전기장 효과를 관찰하여 운반자의 주행시간, 이동도 그리고 전하운반자 농도를 계산한 결과는 각각 42 ${\mu}s$~81 ${\mu}s$, $1.9{\times}10^{-1}\;cm^2/Vs$~$5.7{\times}10^{-2}\;cm^2/Vs$ 그리고 약 $6.0{\times}10^{17}/cm^3$~$2.0{\times}10^{18}/cm^3$이었으며, p-형 전도를 나타내었다. 원자 힘 현미경 실험으로 제곱평균제곱근 거칠기와 입계크기를 조사하였으며, X-선 광전자 분광실험으로 원소들의 결합상태를 관찰하였다.

• 한국광물학회지
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• 제14권1호
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• pp.12-20
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• 2001

충북 영동군 동창광산에서 산출되는 일라이트(illite)광선의 표면화학특성을 전위차 적정 실험과 FITEQL3.2 프로그램을 이용하여 연구하였다. 정량 Xtjs 회절 분석에 의한 일라이트 광석의 광물조석은 석영 46.6% 일라이트 41.6% 카올리나이트(kaolinite) 11.8%이며 $N_2$BET 방법에 의하여 구한 비표면적은 $6.52 m^2$g이다. 전위차 적정 실험결과를 그란(Gran)법을 적용하여 구한 일라이트광석의 영전하점($pH_{pznpc}$ )은 pH 3.9 총표면 자리 밀도는 21.24 sites/$nm^2$이다. 표면 복합체 모델중 일정 용량 모델을 적용해 일라이트 광석의 표변 특성에 알맞는 모델을 찾아보았다. 일라이트 광석의 표면을 사면체 자리와 팔면체 자리로 나누어 설정한 2sites$-3pK_{ a}$s 모델은 변수값이 수렴되지않았으므로 부적절하다고 판단된다. 일라이트 광석의 표면을 하나의 균질한 흡착표면으로 가정해서 설정한 1 site -1 $K_{a}$ 와 1 site -2 $pK_{a}$ s 모델 사이에는 뚜렷한 차이는 없지만, 1 site -1 $pK_{a}$ 모델의 WSOS/DF 값이 17, 1 site - 2 $pK_a{s}$ 모델은 26으로서 앞 모델이 보다 적절하다. 이 결과는 일라이트 광석 표면에서 수소의 해리와 첨가 반응 중 첨가 반응을 무시하여도 표면반응을 설명하는 데 큰 무리가 없음을 시사한다. 가장 적절하다고 판단되는 1 site -1 $pK_{a}$ 모델의 $pK_{a}$ 값은 4.17, specific capacitance는 $6F/m^2$ 표면 자리 농도는 $1.15\Times10^{-3}$ mol/L 이다.