• 제목/요약/키워드: 화학양론

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산소 유량에 따라 스퍼터된 ZnO 박막의 구조적, 광학적, 전기적 특성

  • 김종욱;황창수;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.84-84
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    • 2011
  • RF magnetron sputtering을 이용하여 산소 유량에 따라 ZnO 박막을 유리기판 위에 제작하고 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}Torr$, RF 파워는 100W, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리 기판을 사용하였다. 공정 변수로 Ar:$O_2$가스 비율을 50:50 sccm, 75:25 sccm, 100:0 sccm으로 변화시켰다. 유리기판 위에 증착된 모든 ZnO 박막에서 (002) 면의 우선배향성이 관찰되었고 85% 이상의 투과율을 나타내었다. 산소유량이 적을수록 ZnO 박막의 결정성은 향상되었고, 광학적 밴드갭은 증가하였다. Hall 측정 결과 산소의 유량이 포함되어 있는 박막에서는 모두 완전한 산화물에 가까운 화학양론적 조성으로 면 저항이 $10^6{\Omega}/{\square}$ 이상인 부도체 특성을 보였으며, 산소가 포함되지 않은 샘플에서는 n타입의 반도체 특성이 확인되었다. 산소가 포함되지 않은 Ar 유량이 100sccm일 때 전기비저항 $3.56{\times}10^{+1}1{\Omega}cm$, 전하의 농도 $2.04{\times}10^{18}cm^{-3}$, 이동도 $8.59cm^2V^{-1}s^{-1}$로 반도체 활성층으로 적합한 전기적 특성을 얻었다. ZnO 박막의 경우 산소가 포함될 경우 결정성이 저하되고, 절연특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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Ar 및 $O_2$ 유량에 따라 스퍼터된 GZO 박막의 특성변화

  • 김종욱;김덕규;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.230-230
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    • 2011
  • RF magnetron sputtering을 이용하여 Ar 및 $O_2$유량에 따라 GZO 박막을 유리기판 위에 제작하고 구조적, 광학적, 전기적 특성을 조사하였다. 박막 증착 조건의 초기 압력은 $1.0{\times}10^{-6}$ Torr, RF 파워는 25W, 증착온도는 상온으로 고정하였으며 기판은 Corning 1737 유리 기판을 사용하였다. 공정 변수로 Ar 유량을 40 sccm, 60 sccm, 80 sccm, 100 sccm으로 변화시켰으며, $O_2$ 가스비율을 5~20%으로 변화를 주어 실험을 진행하였다. GZO 타겟은 ZnO,Ga 분말을 각각 97:3 wt.%로 소결된 타겟을 사용하였다. 유리기판 위에 증착된 모든 GZO 박막에서 (002) 면의 우선 배향성이 관찰되었고 평균 85% 이상의 투과율을 나타내었다. 산소유량이 포함되지 않고 Ar 유량이 적은 GZO 박막의 결정성은 향상되었고, 광학적 밴드갭은 증가하였다. Hall 측정 결과 산소의 유량이 포함되어 있는 박막에서는 모두 완전한 산화물에 가까운 화학양론적 조성으로 면저항이 $10^6{\Omega}/{\Box}$ 이상인 부도체 특성을 보였으며, 산소가 포함되지 않은 샘플에서는 투명전도막 특성이 확인되었다. 산소가 포함되지 않은 Ar 유량이 60 sccm일 때 전기비저항 $3.25{\times}10^{-3}{\Omega}cm$, 전하의 농도 $9.41{\times}10^{20}\;cm^{-3}$, 이동도 2.04 $cm^2V^{-1}s^{-1}$로 투명전도막으로 적합한 전기적 특성을 얻었다. GZO 박막의 경우 산소가 포함될 경우 결정성이 저하되고, 절연특성을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

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Pt-Rh 이원금속 촉매의 구조와 반응성에 관한 연구 (A Study on Structure and Reactivity of Pt-Rh Bimetallic Catalysts)

  • 김영길;신기환;이재의
    • 공업화학
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    • 제7권4호
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    • pp.661-669
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    • 1996
  • NaY 제올라이트에 Pt/Rh비를 달리하여 이온교환법으로 제조한 Pt-Rh촉매의 특성을$^{129}Xe$-NMR과 EXAFS 방법으로 특성조사를 하였다. $^{129}Xe$-NMR과 EXAFS 자료는 PtRh 이원금속 클러스터의 표면으로 Rh 원자들이 모이는 것으로 나타났다. 모사 자동차 배기가스를 사용하여 희박, 과농 및 양론조건에서 CO, HC 및 $NO_x$ 전환율을 측정하였으며, Pt-Rh/NaY(Pt/Rh=1) 이원금속 촉매가 다른 촉매들보다 세가지 오염물질에 대한 반응활성이 높게 나타남을 알 수 있었다.

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염화암모늄에 의한 방연광의 염소화 반응 (Chlorination of Galena with Ammonium Chloride)

  • 송연호;오치훈;이철태
    • 공업화학
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    • 제7권3호
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    • pp.453-463
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    • 1996
  • $NH_4Cl$을 염소화제로 사용하여 시약 PbS와 Pb함유 자연광물인 방연광의 염소화 반응에 대해 조사하였다. 방연광의 적정 염소화 반응조건은 반응온도 $425^{\circ}C$, 방연광에 대한 $NH_4Cl$의 무게비 4.0, 반응시간 2시간이었다. 이 조건하에서 방연광중의 PbS는 $NH_4Cl$에 의해 효과적으로 $PbCl_2$로 염소화되었으며 그 전화율은 90%였다. 방연광의 염소화 반응에서 염소화제로 사용한 $NH_4Cl$$NH_3$와 HCl로 효과적으로 분리되었으며 양론적으로 90%의 $NH_3$를 회수할 수 있었다.

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증착조건 및 열처리 분위기가 CaWO4 형광체의 발광특성에 미치는 영향 (Effect of Deposition Parameters and Post-annealing on the Luminescent Properties of CaWO4 Phosphor)

  • 한상혁;정승묵;송국현;김영진
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.949-953
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    • 2003
  • 청색 발광특성을 갖는 CaWO$_4$ 형광체를 rf 마그네트론 스퍼터링 방법으로 박막화를 시도하고,증착변수와 열처리 조건이 발광특성에 미치는 영향을 관찰하였다. 증착조건인 산소/아르곤 가스비, 기판온도에 따라서 박막의 구조적, 화학양론적 물성이 크게 영향을 받고 있었다. 후 열처리 공정에 의하여 발광특성의 향상을 얻을 수 있었다. 산소공공에 의한 청록색 영역의 발광도 관찰되었으며, 박막내의 산소결함이 제어되면서 청색 발광스펙트럼을 얻을 수 있었다.

전자빔 조사에 따른 Flexible ITO Film의 특성 향상에 대한 연구

  • 황진예;남상훈;김용환;송기문
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.581-581
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    • 2013
  • ITO (Indium Tin oxide)는 비화학 양론적 조성을 띄는 n-type 반도체 특성이 있으며 가시광 영역(380~780 nm)의 파장에 대한 높은 광 투과도(>85%)를 가지며 비교적 높은 전도도(${\sim}10^4/{\Omega}-cm$)를 갖고 화학적 안정성이 우수하여 투명전극 박막으로 많이 사용되어왔다. 또한, PET film은 전기절연성, 내후성이 우수하고, 85%의 투과율을 보이는 특성에 의하여 Flexible display의 기판으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 PET film에 ITO를 증착하여 광 투과도와 전기전도도가 우수한 Flexible display의 투명전극으로 많은 연구 개발이 이루어지고 있다. Flexible ITO 박막의 특성을 향상하기 위해서는 $200^{\circ}C$ 이상의 열처리 공정이 필요하지만, PET는 약 $200^{\circ}C$ 이상에서 열 변형이 일어나므로 열처리 공정이 어렵고 이러한 문제점을 해결하기 위해 ITO/PET film에서 PET film의 변형 없이 ITO 박막의 표면에 전자빔 형태로 조사하여 박막의 물성을 개선하는 연구가 진행되고 있다 [1]. 본 연구에서는 ITO/$SiO_2$가 증착된 PET film에 전자빔을 조사하여 ITO 박막의 물성 변화를 관찰하였고, 전자빔 에너지 변화 및 전자빔 조사 시간에 따라 ITO film의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 구조적 특성은 XRD (X-ray diffraction), 전기적 특성은 4-point probe, Hall measurement를 이용하였으며, 가시광영역의 광 투과도는 UV-Vis spectrometer로 측정하였다. 전기 광학적 특성 변화는 Figure of Merit (FOM) 수치로 분석하였다. 이 실험으로 PET film에 직접적인 열을 가하지 않으면서 ITO 박막의 표면에 전자빔을 조사 하여, 박막의 전기전도도 및 광 투과율, 결정성 향상 등을 관찰할 수 있었다.

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유리탄소의 동시증착에 의한 TRISO 피복입자의 ZrC 코팅층 미세구조와 화학양론비 제어 (Microstructure of ZrC Coatings of TRISO Coated Particles by Codeposition of Free Carbon and Control of Stoichiometry)

  • 고명진;김대종;박지연;조문성;김원주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.446-450
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    • 2013
  • TRISO coated particles with a ZrC barrier layer were fabricated by a fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD) method for a use in a very high temperature gas-cooled reactor (VHTR). The ZrC layer was deposited by the reaction between $ZrCl_4$ and $CH_4$ gases at $1500^{\circ}C$ in an $Ar+H_2$ mixture gas. The amount of free carbon codeposited with in ZrC was changed by controlling the dilution gas ratio. Near-stoichiometric ZrC phase was also deposited when an impeller was employed to a $ZrCl_4$ vaporizer which effectively inhibited the agglomeration of $ZrCl_4$ powders during the deposition process. A near-stoichiometric ZrC coating layer had smooth surface while ZrC containing the free carbon had rough surface with tumulose structure. Surface roughness of ZrC increased further as the amount of free carbon increased.

실리콘 질화막을 이용한 X-ray Lithography마스크용 박막물질의 개발 (Development of $\textrm{SiN}_{x}$-based Membrane for X-ray Lithography Mask Application)

  • 이태호;정창영;이규한;이승윤;안진호
    • 한국재료학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.417-422
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    • 1997
  • 본 연구에서는 LPCVD, PECVD, ECR plasma CVD방법을 이용하여 x선 노광 공정용 마스크의 투과막재료로써의 실리콘질화막의 증착과 그의 물성에 관하여 실험하였다. X선 노광 마스크용 투과막의 재질로써 요구되는 적정인장응력에 가지는 증착조건으로 실리콘질화막을 1$\mu\textrm{m}$정도의 두께로 증착하였으며 이 조건에서의 물성을 SIMS, XPS, ESR, AFM, spectrophoto-metry를 이용하여 비교 분석하였다. ECR plasma CVD방법으로 얻은 실리콘 질화막은 화학양론적 조성(Si/N=0.75)에 근접하는 막을 얻을 수 있었으며 표면 평활도와 가시광투과도가 가장 우수한 결과를 얻었다. 저온 증착법인 PECVD로 얻은 막은 Si/N비가 약 0.86정도이고 산소와 수소의 불순물함량이 가장 높게 나타났다. SiH$_{2}$CI$_{2}$를 이용한 LPCVD막의 경우는 Si-rich조성을 가지지만 수소 불순물의 함량이 가장 작게 나타났고 표면거칠기는 가장 나쁘게 나타났다. 그러나 위의 방법으로 얻은 실리콘 질화막의 최대 가시광투과도는 633nm파장에서 모두 90%이상의 값을 나타내었고, 또한 표면 평활도도 0.64-2.6nm(rms)로 현재 연구되고 있는 다른 X선 투과막재료보다 월등히 우수한 결과를 보였다.

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용융 Si 침윤에 의한 $Ti_3$$SiC_2$의 합성 (The Synthesis of $Ti_3$$SiC_2$by Si Melt Infiltration)

  • 이승석;박상환;임병선;권혁보;정윤중
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1114-1118
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    • 2000
  • Ti 및 C 입자로 이루어진 다공질 성형체에 용융 Si의 침윤 및 반응으로 새로운 Ti$_3$SiC$_2$합성공정이 개발되었다. 용융 Si 침윤에 의한 Ti$_3$SiC$_2$합성공정에서는 이제까지 연구된 합성방법 보다 넓은 조성 범위에서 Ti$_3$SiC$_2$의 합성이 이루어졌다. 용융 Si을 활성 매질로 사용한 Ti$_3$SiC$_2$의 합성에서는 성형체 조성, 원료 입자 크기 및 침윤되는 용융 Si의 양에 따라 합성되는 상 및 각 합성상의 양이 다르게 나타났다. Ti:Si:C=3:1:6 조성을 제외한 모든 조성의 시편에서 Ti$_3$SiC$_2$상이 합성되었으며, 일부 조성을 제외한 모든 조성의 시편에서 Ti$_3$SiC$_2$, TiC 및 SiC가 함께 합성되었다. 작은 Ti 입자로 이루어진 성형체를 사용하여 합성한 시편에서 Ti$_3$SiC$_2$상의 합성이 용이하게 이루어졌으며, 성형체 조성 및 침윤되는 Si의 양이 화학양론적으로 Ti$_3$SiC$_2$에 근접한 조성을 갖는 시편에서 Ti$_3$SiC$_2$를 높은 수율로 합성할 수 있었다.

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산(Acid)류의 자연발화온도와 방화지연시간의 관계 (Relationship between Autoigniton Temperature(AIT) and Ignition Delay Time for Acids)

  • 하동명
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.27-33
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    • 2004
  • 화학물질의 최소자연발화온도의 정확한 지식은 산업화재를 예방하고 제어하는데 중요하다. 최소자연발화온도(AIT)는 화염이나, 스파크 없이 주위로부터 충분한 에너지를 받아서 스스로 점화할 수 있는 최저온도를 말한다. AIT는 실험 개시온도, 압력, 농도, 용기의 크기, 양론혼합비, 촉매, 증기의 농도, 발화지연시간 등 많은 인자에 영향을 받는다. 본 연구에서는 1994년에 제작된 ASTM E659-78 장치를 이용하여 산류(Acids) 발화지연시간과 AIT관계를 측정하였고, 실험에서 얻은 자료는 본 연구에서 제시한 예측 모델과 적은 오차 범위에서 일치하였다.