• 한국결정성장학회지
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• 제6권2호
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• pp.166-176
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• 1996

새로운 비선형 광학결정으로 유망시되는 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정을 육성하기 위한 기초 조건을 조사하였다. 화학양론적으로 혼합된 $CsLiB_{6}O_{10}$ 조성으로부터 $600^{\circ}C$ 이상의 온도에서 같은 조성의 결정이 형성되었고, 이 결정은 $800^{\circ}C$까지 상변화를 나타내지 않았으며, $850^{\circ}C$에서 합치용융하였다. $CsLiB_{6}O_{10}$ 조성을 용융시킨 뒤, 융액을 $1~150^{\circ}C/hr$의 냉각 속도로 냉각시키면, 냉각 속도에 관계없이 유리가 생성되었다. 그러나 융액중에 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정 seed가 존재하는 경우에는 융액으로부터 $CsLiB_{6}O_{10}$ 결정이 직접 석출되었다. Seed 결정을 이용하여 온도 구배가 $100^{\circ}C/cm$인 일방향 전기로에서 0.06 mm/hr의 응고 속도로 투명한 $CsLiB_{6}O_{10}$ 단결정을 육성하였다. 육성된 결정의 구조 해석 결과, 이결정은 noncentrosymmetric tetragonal space group 142d에 속하고, unit cell dimensions은 $a=10.467(1)\;{\AA},\;c=8.972(1)\;{\AA}과\;V=983.0(2)\;{\AA}^3$이었다. 이 결정의 광학적 특성은 180mm에서 absorption edge를 가지고 300 nm이상의 파장 영역에서 70%의 광투과율(두께 0.5 mm)을 나타내었다.

• 한국재료학회지
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• 제5권7호
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• pp.802-807
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• 1995

진공증착법으로 제작한 V$_2$O$_{5}$ 박막의 두께 및 결정성에 따른 전기변색 특성을 체계적으로 조사하였다. 증착된 박막은 노란색을 띄고 있었으며 14$0^{\circ}C$ 보다 높은 기판온도에서 증착된 V$_2$O$_{5}$ 박막은 결정질로 낮은 기판온도에서 증착된 박막들은 비정질로 밝혀졌다. 리튬 이온 주입에 따른 V$_2$O$_{5}$ 박막의 광 변조 특성 결과 V$_2$O$_{5}$ 박막의 두께와 결정성에 관계없이 300~500nm 파장영역에서는 산화발색이 500~1100nm 파장영역에서는 환원 발색이 나타났다. 비정질과 결정질 Li$_{x}$ V$_2$O$_{5}$ 박막의 optical band gap 에너지는 리튬 이온 주입양이 증가함에 따라 (x=0.0~0.6) 각각 0.75 [eV], 0.17 [eV]씩 높은 에너지쪽으로 이동하였다. 비정질 Li$_{x}$ V$_2$O$_{5}$ 박막의 coloration efficiency는 근적외선 영역에서는 리튬 이온 주입과 박막두께에 따라 거의 변화가 없었으나 blue와 near-UV 영역에서는 absorption edge가 500nm 파장근처에서 높은 에너지 부근으로 이동됨으로 인하여, 박막두께가 증가하고 리튬 이온주입양이 감소할수록 coloration efficiency가 상당히 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 결정질 Li$_{x}$ V$_2$O$_{5}$ 박막의 경우 coloration efficiency는 전파장영역에서 리튬 이온 주입양과 박막두께에 거의 영향을 받지 않는 것으로 밝혀졌다.

• 대한화학회지
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• 제50권4호
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• pp.315-320
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• 2006

도핑된 망간 산화물을 저온 산화환원반응을 통하여 합성하였다. 분말X선 회절분석 결과는 황이 도핑된 화합물이 층상 birnessite 구조로, 그리고 셀레늄 도핑 시료는 터널 -MnO2 구조로 결정화 되어 있음을 나타낸다. 이와 대조적으로 텔루륨이 도핑된 시료는 비정질상으로 잘 발달된 회절 피크를 보이지 않는다. EDS분석으로부터 칼코겐 원소가 망간 산화물 격자 내에 망간원소에 대해 4-7%의 농도로 도핑되었음을 확인하였다. 이들 물질을 이루는 구성원소의 화학결합상태를 X선 흡수 분광분석법 (XAS)을 이용하여 조사하였다. Mn K-흡수단 XAS 결과로부터 +3/+4가 혼합 원자가 상태를 가지는 망간 이온이 산소 팔면체 자리에 안정화 되어 있다는 사실을 확인하였다. Se K-와Te L1-흡수단 XAS 분석 결과는 중성인 Se과 Te 원소가 산화제인 KMnO4와의 반응을 통해 +6가 양이온으로 산화되었음을 보여준다. 결정구조와 망간의 산화상태를 감안하면 이들이 리튬 이차전지용 전극물질로서 응용 가능할 것으로 기대된다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권1호
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• pp.97-101
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• 2016

산화아연은 다양한 나노 구조와 특유의 특성으로 인하여 여러 분야에서 많은 관심을 받고있는 물질이다. 산화아연을 합성하는 다양한 방법 중에서, 수열합성법은 간단하고 친환경적인 장점을 가지고 있다. 나노 구조를 가지는 산화아연 박막은 수열합성법을 통하여 FTO 전극 위에 제작되었다. 성장된 산화아연은 X-ray diffraction (XRD)와 Field-emission scanning electron microscopy (FESEM)을 통하여 분석되었다. XRD 분석에서 산화아연 박막이 자연상태의 hexagonal wurtzite 상으로 구성되어 있음을 확인하였으며 SEM 사진에서는 나노 로드 형태를 구성하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 UV 영역의 흡수 스펙트럼을 분석하여 산화아연이 보이는 365 nm 파장에서의 흡수를 확인하였다. 또한 photoluminescence 방출을 분석한 결과, 424 nm의 band edge emission과 500 nm에서 산화아연의 oxygen vacancies에 의한 방출을 확인하였다. 또한 라만 스펙트럼 분석을 통하여 본 연구진이 제작한 산화아연이 높은 결정성을 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 연구를 통하여 다양한 특성을 가진 산화아연의 광촉매적 적용을 기대할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.333-341
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• 1998

본 논문에서는 기존의 분포궤환형 레이저 다이오드와 광흡수 변조기(DFB-LD/EA­ MOD.)가 집적된 소자의 낮은 광효율과 수율의 문제점을 해결하고, 동시에 우수한 chirp특성을 나타내는 분포반사기 레이저 다이오드와 광흡수 변조기 (DR-LD/EA­MOD.)가 집적된 소자를 제안하였다. DR-LD/EA­MOD. 집적소자는 제작상으로 DR-LD/EA­MOD. 소자와 비교해서 선택 MOVPE성장시 SiO2 마스크 폭만 조절하는 것 외엔 거의 동일하므로 실용적 측면에서도 우수한다. 집적소자의 정특성 및 동특성을 해석하기 위하여 시간의존성을 갖는 전달 메트릭스방법, 활성층내의 비율 방정식, 변조기의 QCSE효과를 고려한 Schrodinger 방정식을 동시에 풀이하였다. 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자와 종래 사용중인 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자의 성능을 비교 분석하여, LD에 동일전류를 주입할 경우 광변조기의 on상태의 광출력이 약 30%이상 향상되고, 동일 광변조기의 잔류단면반사율에 대해 광출력의 ripple이 적고, 동적파장 천이량이 약 50%이상 줄어듦을 알 수 있었다. 또한 DR-LD/EA­MOD. 소자는 시분할 파장특성은 광 펄스의 leading edge에서 blue-shift, falling edge에서 red-shift 특성이 기대되었다. 이는 일반적인 단일모드 광섬유를 사용하여 광 펄스를 전송할 경우 전송시 펄스 폭이 좁아지는 효과를 주어 이로 인해 전송대역폭을 크게 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• 대한화학회지
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• 제48권1호
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• pp.46-52
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• 2004

층상구조를 갖는 망간산화물에서 결정성과 구조적 안정도 간의 관계에 대해 조사하였다. 좋은 결정성을 갖는 망간산화물은 고상합성법-이온교환법을 이용하여 합성하였으며, 나노결정 망간산화물은 실온에서의 Chimie-Douce 반응을 통해 얻어졌다. 마이크로 라만 분광과 X선 흡수분광 결과는 결정성에 상관없이 이들 화합물에 존재하는 망간이온이 공통적으로 층상구조의 팔면체 자리에 안정화되어 있음을 보여준다. 미분전하용량 분석 결과는 나노결정 화합물의 층상구조가 전기화학적 충방전 과정 동안 안정하다는 사실을 보여주며, 이와는 대조적으로 좋은 결정성을 갖는 층상구조 화합물의 경우 현저한 구조변화를 겪는다는 사실을 보여준다. 마이크로 라만 분광 결과는 이러한 구조전이가 층상 구조로부터 스핀넬 타입 구조로의 변화에 해당함을 보여준다. 위 실험 결과로부터 나노결정성이 층상구조의 안정도를 향상시킨다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.299-299
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• 2016

SiC는 넓은 에너지갭 (Eg=~3.4 eV)을 갖는 반도체로써, 고전압, 고온에서 동작이 가능하여 기존의 Si기반의 파워디바이스를 대체하기 위한 물질로 많은 연구가 이루어지고 있다. 파워 디바이스의 성능 향상을 위해서는 기판과 절연체 사이의 계면에 생성되는 계면 결함을 감소시켜야 한다. 따라서 본 연구에서는 SiC 기판에 high-k 물질인 HfO2를 증착하여 HfO2/SiC 계면에 유도된 결함을 분석하고 이를 감소시킬 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. HfO2 박막은 atomic-layer-deposition (ALD) 방법을 이용하여 SiC 기판 위에 $200^{\circ}C$에서 증착하였다. HfO2 박막 증착 후 NH3 분위기에서 rapid thermal annealing 방법을 이용하여 $600^{\circ}C$에서 1분 동안 열처리 진행하였다. Current-voltage (I-V) 측정을 통해 열처리 전 HfO2/SiC의 절연파괴 전압이 약 8.3 V 임을 확인하였다. NH3 열처리 후 HfO2/SiC의 절연파괴 전압이 10 V로 증가하였으며 누설 전류가 크게 감소하는 것을 확인하였다. 또한 capacitance-voltage (C-V) 측정을 통해 열처리 후 flat band voltage가 negative 방향에서 positive 방향으로 이동함을 확인하였고, 이를 통해 NH3 열처리 방법이 HfO2/SiC 계면에 존재하는 결함을 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 전자 구조상의 conduction band edge에 존재하는 결함 준위를 분석하기 위해 x-ray absorption spectroscopy (XAS) 분석을 실시하였고, 열처리 전 HfO2/SiC 계면에 많은 결함 준위가 존재함을 확인하였으며, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) 분석을 통해 이 결함 준위가 oxygen deficiency state과 관련됨을 알 수 있었다. NH3 열처리 후 결과와 비교해보면, oxygen deficiency state가 감소함을 확인하였으며 이로 인해 conduction band edge에 존재하는 결함 준위가 감소함을 알 수 있었다. 따라서, NH3 열처리 방법을 이용하여 HfO2/SiC 계면에 존재하는 결함을 감소시킬 수 있으며, HfO2/SiC의 물리적, 전기적 특성을 향상시킬 수 있다는 결과를 도출하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제43권3호
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• pp.177-184
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• 2006

Dy $L_3$-edge XANES and EXAFS spectra of chalcogenide Ge-As-S glass doped with ca. 0.2 wt% dysprosium have been investigated along with some reference Dy-containing crystals. Amplitude of the white-line peak in XANES spectrum of the glass sample turns out to be stronger than that of other reference crystals, i.e., $DY_2S_3,\;Dy_2O_3\;and\;DyBr_3$. It has been verified from the Dy $L_3$-edge EXAFS spectra that a central Dy atom is surrounded by $6.7{\pm}0.5$ sulfur atoms in its first coordination shell in the Ge-As-S glass, which is relatively smaller than 7.5 of the $Dy_2S_3$ crystal. Averaged Dy-S inter-atomic-distance of the glass ($2.78{\pm}0.01{\AA}$) also turns out to be somewhat shorter than that of the $Dy_2S_3$ crystal ($2.82{\pm}0.01{\AA}$). Such nanostructural changes occurring at Dy atoms imply there being stronger covalency of Dy-S chemical bonds in the Ge-As-S glass than in the crystal counterpart. The enhanced covalency in the nanostructural environment of $Dy^{3+}$ ions inside the glass would then be responsible for optical characteristics of the $4f{\leftrightarrow}4f$ transitions of the dopants, i.e., increase of oscillator strengths and spontaneous radiative transition probabilities.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.191-191
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• 1999

Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS)는 일반적으로 널리 사용하는 X선 회절분광기로 분석하기 힘든 chemical 또는 biological system의 structural analyses에 매우 유용한 분석방법이다. 특히 세라믹이나 유전체 비정질 재료의 미세 원자 구조에 관한 정보를 얻는데는 가장 강력한 분석방법중의 하나로 알려져 있다. 현재까지 대부분의 EXAFS 실험은 방사광 가속기를 이용하여 수행하였다. 그런데 신제품 개발의 순환주기가 급속하게 단축되는 현실적인 문제에 부응하기 위하여 실험실에서 EXAFS 실험을 수행할 수 있는 system을 개발하게 되었다. 개발한 XIEES 장비는 rotating anode 형의 18kW X-ray source, Optical system, Detection system, Stepping motor control system, vacuum system, Utility 등으로 구성하였다. Optical system에서의 6개의 Johanson type monochromator를 사용하여 분석가능한 x-ray energy range를 480eV에서 41keV까지 구현하였다. 이는 산소에서 우라늄까지 분석이 가능함을 의미하는 것으로, 산화물 연구에 많이 활용할 것으로 기대한다. XIEES는 투과 및 형광 X-ray를 검출할 수 있는 기능과 X-ray에 의해 여기 되는 모든(광전자, Aiger 전자, 이차전자)들을 검출할 수 있는 기능을 갖추고 있는데 이를 Total Electron Yield 측정이라고 한다. Total Electron Yield 측정은 박막 시료와 같이 투과가 되지 않는 시료를 분석할 뿐만 아니라, 경원소 분석, 낮은 에너지에서 흡수 edge가 나타나는 L-edge 측정을 통한 전자 구조 분석 등에 유용한다. 실험실용 XIEES 장비는 방사광가속기에 비해 x-ray flux가 크게 뒤지는 문제와 Total Electron Yield를 측정하는 데 있어서 source에서 나오는 x-ray beam이 진공용기 안에서 산란되어 이차전자를 여기하고 이 이차전자들이 전자검출기에 유입되어 측정에 영향을 미치는 background 문제 등이 있다. 이 두 가지 문제를 해결하기 위하여 Capillary tube를 사용하였다. 본 연구에서는 실험실용 XIEES 장비를 소개하고 이를 이용하여 Cu standard 시료에서 측정한 EXAFS 결과와 Capillary tube를 사용하여 얻은 x-ray flux 증진 및 background 제거 효과에 대해서 발표한다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제18권9호
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• pp.916-922
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• 1997

A superconducting phase La2CuO4+δ (Tc=44 K) has been prepared by electrochemical oxidation which allows the oxygen to intercalat into the La2O2 layers. According to the Cu K-edge X-ray absorption near edge structure spectroscopic analysis, the oxidized phase shows an overall spectra shift of about 0.5 eV to a higher energy region compared to the as sintered one with the occurrence of an additional peak corresponding to the transition to the |1s13dn+1L-14pσ1 > final state, indicating the oxidation of CuO2 layer. From the X-ray photoelectron spectroscopic studies, it is found that the binding energy of La 3d5/2 is significantly shifted from 834.3 eV (as sintered La2CuO4) to 833.6 eV (as electrochemically oxidized La2CuO4+δ), implying that the covalency of the (La-O) bond is decreased due to the oxygen intercalation. The O 1s spectra do not provide an evidence of the superoxide or peroxide, but the oxide (O2-) with the contaminated carbonate (CO32-) based on the peaks at 529 eV and 532 eV, respectively, which is clearly confirmed by the Auger spectroscopic analysis. Oxygen contents determined by iodometric titration (δ=0.07) and thermogravimetry (δ=0.09) show good coincidence each other, also giving an evidence for the "O2-" nature of excess oxygen. From the above results, it is concluded that "O2-" appeared as O 1s peak at 528.6 eV is responsible for superconductivity of La2CuO4+δ.