• 제목/요약/키워드: AlN crystal

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RF 스퍼터링법으로 사파이어 기판 위에 성장한 ZnO와 ZnO : A1 박막의 질소 및 수소 후열처리에 따른 Photoluminescence 특성 (A study of the photoluminescence of undoped ZnO and Al doped ZnO single crystal films on sapphire substrate grown by RF magnetron sputtering)

  • 조정;윤기현;정형진;최원국
    • 한국재료학회지
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    • 제11권10호
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    • pp.889-894
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    • 2001
  • 2wt% $Al_2O_3-doped$ ZnO (AZO) thin films were deposited on sapphire (0001) single crystal substrate by parellel type rf magnetron sputtering at 55$0^{\circ}C$. The as-grown AZO thin films was polycrystalline and showed only broad deep defect-level photoluminescence (PL). In order to examine the change of PL property, AZO thin films were annealed in $N_2$ (N-AZO) and $H_2$ (H-AZO) at the temperature of $600^{\circ}C$~$1000^{\circ}C$ through rapid thermal annealing. After annealed at $800^{\circ}C$, N-AZO shows near band edge emission (NBE) with very small deep-level emission, and then N-AZO annealed at $900^{\circ}C$ shows only sharp NBE with 219 meV FWHM. In Comparison with N-AZO, H-AZO exhibits very interesting PL features. After $600^{\circ}C$ annealing, deep defect-level emission was quire quenched and NBE around 382 nm (3.2 eV) was observed, which can be explained by the $H_2$passivation effect. At elevated temperature, two interesting peaks corresponding to violet (406 nm, 3.05 eV) and blue (436 nm, 2.84 eV) emission was firstly observed in AZO thin films. Moreover, peculiar PL peak around 694 nm (1.78 eV) is also firstly observed in all the H-AZO thin films and this is believed good evidence of hydrogenation of AZO. Based on defect-level scheme calculated by using the full potential linear muffin-tin orbital (FP-LMTO), the emission 3.2 eV, 3.05 eV, 3.84 eV and 1.78 eV of H-AZO are substantially deginated as exciton emission, transition from conduction band maximum to $V_{ Zn},$ from $Zn_i$, to valence band maximum $(V_{BM})$ and from $V_{o} to V_BM}$, respectively.

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Effects of Al2O3 addition on nanocrystal formation and crystallization kinetics in (1-x)Li2B4O7-xAl2O3 glasses

  • Choi, Hyun Woo;Kim, Su Jae;Yang, Hang;Yang, Yong Suk;Rim, Young Hoon;Cho, Chae Ryong
    • Journal of Ceramic Processing Research
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    • 제20권1호
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    • pp.63-68
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    • 2019
  • We investigated the effects of Al2O3 addition on (1-x)Li2B4O7-xAl2O3 (LBAO; x = 0, 0.005, 0.01, 0.05, 0.07, and 0.1) glasses. The glasses were synthesized by a conventional melt-quench method. Structural transformations of the LBAO glasses were assessed via X-ray diffraction analysis. Estimations of ΔT, KGS = (Tc-Tg)/(Tm-Tc), activation energy, and the Avrami parameter were performed using differential thermal analysis and differential scanning calorimetry. An interpretation of non-isothermal kinetics of the crystallization process is presented using the modified Ozawa equation. The activation energy E increased from 3.3 to 3.5 eV for the LBAO (x < 0.01) glasses whereas those of the LBAO (x > 0.05) glasses slightly increased from 3.75 to 4.05 eV. The exponent n was estimated to be 3.9 ± 0.1 for the LBAO (x < 0.01) glasses and 3.2 ± 0.02 for the LBAO (x > 0.05) glasses. Microstructural characterization of the glassy and crystalline phases using atomic force microscopy was investigated. The effects of Al2O3 on the LBAO glasses include a decreased nucleation rate in the crystallization process and a significantly reduced crystal size.

가거도(소흑산도)의 백악기 화산암류에 대한 암석화학적 연구 (Petrochemical Study on the Cretaceous Volcanic Rocks in Kageo island, Korea)

  • 김진섭;백맹언;성종규
    • 암석학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.19-33
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    • 1997
  • 본역의 지질은 백악기 경상누층군의 퇴적암, 이를 관입 또는 분출한 중성화산암류, 산성화산암류 및 제 4기 충적층으로 구성된다. 중성화산암류는 화성쇄설화산각력암, 석질화산력응회암, 안산암용암으로 구성되며, 산성화산암류는 데사이트질용결응회암 및 유문암용암, 유문암질응회암으로 구성된다. 본 연구에서는 중성 및 산성 화산암류에 대해 암석기재학적 연구와 신선한 시료 10개에 대한 암석화학적 특성을 고찰하고, K-Ar법에 의한 절대연대 측정을 실시하였다. 현미경 관찰에서 안산암용암은 사장석이 주 반정광물로 나타나며, 기질은 미정질 내지 은미정질로서 반정광물과 동일한 필로택시틱 조직을 보인다. 안산암질각력암은 퇴적암 및 안산암의 자력 암편을 포함한다. 테사이트질용결응회암은 현저한 파라택시틱 조직을 보이며, 유문암용암은 유상구조를 잘 보여 주고, 안산암의 암편을 함유하고 용결구조가 현저한 화산력용결응회암이 나타나는데, 유문암용암에서 기질의 함량은 80.9~ 89.3%에 이른다. 주 반정광물은 사장석이며 부분적으로 녹염석, 녹니석, 방해석, 제오라이트, 푸로필라이트 등으로 2차 변질되어 나타난다. 본역의 화산암류는 Norm값에 의한 Q-A-P 도표에서 현무암질안산암, 안산암, 데사이트, 유문암의 일련의 분화과정을 나타내고 대부눈 칼크알칼리 계열에 속한다. 화산암류의 화학조성은 $SiO_2$ 함량이 57.61~75.40 %이며, MgO, CaO, $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$, $Ti_2$, MnO, $P_2O_5$ 등은 $SiO_2$함량이 증가함에 따라 연속적으로 증가하는 경향을 보인다. 주성분원소 및 미량 원소의 변화도에서 안산암질에서 유문암으로 분화되는, 즉 마그마의 정출 분화 특징을 뚜렷이 보여준다. REE 양상 및 spider 도표에서 일정한 분화 경향을 보이며 나란하다. spider 도표에서 본역의 화산암류는 Th, La, Nd, Gd 등이 부화되어 있으며, Ba, Nb, Sr, Hf, Zr 등이 결핍되어 있는 특징을 나타낸다. 안산암에서 유문암으로 분화가 진행될수록 Cs, Sr, Eu이 점차 결핍되는 경향이, Th가 증가하는 경향이 있고, Ba, Nb, Sr, Eu의 부(-)의 이상값이 점차 커지는 경향을 보인다. 희유 원소의 변화 경향에서 안산암과 중성 암맥, 데사이트와 유문암의 경향이 서로 일치함을 볼 수 있다. 주성분 원소 및 미량 원소 함량 변화는 본역의 화산암이 안산암으로부터 일연의 분별결정작용 산물임을 암시하며, 또한 $Al_2O_3$와 CaO 함량의 관계도, Th/Yb 비에 대한 Ta/Yb 비의 관계도, $Ce_N/Yb_N$$Ce_N$의 관계도에 따른 판별에서도 분별결정작용의 경향을 따르고 있다. 본역의 화산암은 $K_2O$, $Na_2O$, CaO 삼각도에서 도호의 영역에, Ba/La비, La/Th비에 의한 판별도에서 조산대의 high-K suite에 속한다. Rb 대 (Y+Nb)의 판별도 및 Hf-Th-Ta 지구조 판별도에서 지판이 침강 섭입하는 지판 경계부(destructive plate margin) 중 화산호의 조구적 영역에 도시된다. 본역의 화산암을 생성시킨 마그마는 $Al_2O_3$와 CaO 함량의 관계도, mode에서 나타나는 사장석 반정, 분화가 진행될수록 부의 Eu 이상이 증가하는 것 등에서 사장석의 분별이 우세한 분별결정작용을 거쳤음을 알 수 있다. 안산암질암을 관입한 중상 암맥에서 측정한 암석 년령은 $97.0{\pm}6.8~94.5{\pm}6.6$, 데사이트질암은 $68.9{\pm}4.8,\61.5{\pm}4.9~60.7{\pm}4.2$Ma으로 측정되었고, 이것은 백악기 유천층군과 대비되며, 백악기 유천층군 암석의 지화학적 자료와 본역 화산암의 지화하적 자료는 판별도 등에서 같은 영역에 도시된다.

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열간가압소결법으로 제조한 탄화규소의 균열자기치유 특성 (Characterization of crack self-healing of silicon carbide by hot press sintering)

  • 김성훈;김경훈;도환수;박주석;김경자;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.62-66
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    • 2016
  • 본 연구에서는 열간가압소결법으로 SiC를 소결하여 균열자기치유 특성을 분석하였다. SiC는 $Al_2O_3$$Y_2O_3$를 소결조제로 $1950^{\circ}C$, 50 MPa, 아르곤(Ar) 분위기에서 소결하였다. 소결된 시편을 $3{\times}4{\times}40mm$, 절단 및 가공하고, Vickers 경도기를 이용하여 49.6 N으로 예비균열을 생성하였다. $1200{\sim}1400^{\circ}C$, 1~10시간 산화분위기에서 열처리한 후 XRD, SEM, 3점 굽힘강도를 측정하였다. $1300^{\circ}C$ 1시간에서 741 MPa, 5시간에서 770 MPa로 가장 우수한 균열자기치유 효과를 나타내는 것으로 분석되었다.

마이크로파 수열합성법을 이용한 알루미늄이 도핑된 산화아연 합성 및 그 광학적 특성 (Synthesis of Al-Doped ZnO by Microwave Assisted Hydrothermal Method and its Optical Property)

  • 현미호;강국현;이동규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.1555-1562
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    • 2015
  • 금속 산화물 반도체는 독특한 전기 광학적 특성, 높은 표면적 등으로 인해 태양전지, 센서, 광소자 및 디스플레이 등 여러 분야에 걸쳐 응용되고 있다. 금속 산화물 가운데 우수한 물리 화학적 특성을 가지는 산화아연은 3.37 eV의 넓은 밴드갭 에너지와 60 meV의 큰 엑시톤 결합에너지를 갖는 n-형 반도체로서 산화아연에 양이온을 도핑하여 전기 광학적 특성을 보완하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 알루미늄이 도핑 된 산화아연을 마이크로파 수열합성법으로 합성하였다. 전구체의 종류와 몰 비 등의 반응 변수를 조절하여 최적의 결정형상과 광학적 특성을 갖는 산화아연을 합성하였으며, 알루미늄을 도핑하여 광학적 특성 변화를 시도하였다. 합성된 입자는 SEM, XRD, PL, UV-Vis 분광기 및 EDS 등의 기기분석을 통해 광학적, 물리 화학적 특성을 확인하였다.

폐 LCD 유리를 이용한 흡음특성을 갖는 붕규산유리발포체 제조 (Preparation of Borosilicate Foamed Glass Body with Sound Absorption Characteristics by the Recycling Waste Liquid Crystal Display Glass)

  • 이철태
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.612-619
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    • 2016
  • 폐 LCD 판넬로부터 회수된 폐 붕규산유리를 이용하여 흡음특성을 갖는 알루미늄 함유 붕규산유리발포체의 제조 가능성을 조사하였다. 입도 325 mesh 이하의 크기로 분쇄 조절된 폐 붕규산유리분말 100 g에 대해 발포제로서 탄소분을 0.3중량 분율, $Na_2CO_3$, $Na_2SO_4$, $CaCO_3$를 각각 1.5중량 분율, 기공조절제로서 $H_3BO_3$$Al_2O_3$를 각각 6.0 및 3.0 중량분율이 되도록 첨가한 원료 유리분말을 발포소성온도 $950^{\circ}C$에서 20 min간 발포를 진행함으로서 개기공률 45%를 갖는 발포체를 제조하였으며 이 경우 흡음률 0.5~0.7의 흡음 특성을 갖고 있음을 보여 주었다. 아울러 이 흡음성능을 지닌 알루미늄 함유 붕규산유리발포체는 밀도 $0.21g/cm^3$, 굽힘강도 $55N/cm^2$ 이상, 압축강도 $298N/cm^2$ 이상의 우수한 물성을 가지고 있어 다양한 용도에 내화학성 및 내열성의 흡음체로 사용될 수 있다.

분무열분해법으로 제조된 SrAl2O4:Ho3+ 녹색 형광체의 발광특성 (Luminescence Characterization of SrAl2O4:Ho3+ Green Phosphor Prepared by Spray Pyrolysis)

  • 정경열;김우현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권5호
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    • pp.620-626
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    • 2015
  • $Ho^{3+}$가 도핑된 $SrAl_2O_4$ 상향전환 형광체 분말을 분무열분해법으로 제조하고 활성제의 농도, 후 열처리 온도 변화에 따른 결정학적 구조와 발광 특성을 조사하였다. 또한 유기 첨가제 사용에 따른 형광체의 결정구조, 표면적 및 휘도 변화를 조사하였다. $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$$Ho^{3+}$$^5F_4/^5S_2{\rightarrow}^5I_8$ 전이에 기인한 강한 녹색 발광을 보였다. 가장 높은 발광 강도를 보이는 $Ho^{3+}$ 농도는 0.1%였고, 그 이상의 농도에서는 활성 이온간 쌍극자-쌍극자 상호 작용에 의에 농도소강이 일어나 발광 휘도는 급격히 감소하였다. 여기 광원의 전력 세기에 따른 발광 휘도 변화 관찰로부터 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$의 녹색 발광은 2광자가 관여된 바닥상태흡수-여기상태흡수 과정을 통해 효율적으로 일어남이 확인되었다. 합성된 분말의 주상은 단사정계이고 일부 육방정계 상이 존재하였다. 후 열처리 온도를 $1000^{\circ}C$에서 $1350^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$는 육방정계 상이 줄어 들면서 단상정계의 결정성이 향상되었다. 그러나 $1350^{\circ}C$에서도 일부 육방정계 상은 존재하였다. 구연산(CA)과 에틸렌 글리콜(EG)을 첨가해준 분무 용액으로부터 제조한 경우, 육방정계 상이 없는 순수한 단사정계 상으로 향상된 결정성을 가지는 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$가 제조되었다. 또한 유기 첨가제와 함께 N,N-Dimethylformamide(DMF)를 분무용액에 넣어 줌으로써 형광체의 표면적을 크게 감소시킬 수 있었다. 그 결과 CA/EG/DMF를 넣고 제조한 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ 형광체는 유기 첨가물 없이 제조한 형광체에 비해 발광 휘도가 약 168% 향상되었다. 이러한 휘도 증대는 $SrAl_2O_4:Ho^{3+}$ 형광체의 결정상이 순수해졌고, 결정성 증대와 표면 결함을 최소화시킨 결과라고 결론지었다.

Properties and Peculiar Features of Application of Isoelectronically Doped $A^2B^6$ Compound-Based Scintillators

  • Ryzhikov, V.;Starzhinskiy, N.
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제30권2호
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    • pp.77-84
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    • 2005
  • The authors submit the data concerning the methods of obtaining semiconductor scintillators on the basis of the zinc chalcogenide crystal doped with impurities (Te, Cd, O, $Me^{III}-metals$ Al, In, etc.). Characteristics of such crystals and mechanisms for the semiconductor scintillator luminescence are described as well. The scintillator luminescence spectra maximums are located within the range 450-640nm, which depends on the method of preparing the scintillator. The luminescence decay time ranges within $0.5-10{\mu}s\;and\;30-150{\mu}s$. The afterglow level is less than 0.01% after $10-20{\mu}s$, and the radiation stability is ${\geq}5{\cdot}10^8$ rad. Thermostability of the output characteristics of new semiconductor scintillators on the basis of zinc selenide is prescribed by thermodynamic stability of the principal associative radiative recombination centers that come into existence due to the crystal lattice inherent imperfections. Certain application fields of the new scintillators are examined taking into account their particular qualities.

수정진동자를 이용한 Viologen 단분자막의 자기조립화와 산화,환원 반응 측정 (Determining the Self-Assembly and Redox Process of a Viologen Monolayer by Electrochemical Quartz Crystal Microbalance)

  • 옥진영;송성훈;신훈규;장정수;장상목;권영수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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    • pp.23-27
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    • 2003
  • Molecular self-assembled of surfactant viologen are of recent interest because they can from functional electrodes as well as micellar assemblies, which can be profitably utilized for display devices, photoelectrochemical studies and electrocatalysis as electron acceptor or electron mediator. Fromherz et al studied the self-assembly of thiol and disulfide derivatives of viologens bearing long n-alkyl chains on Au electrode surface. The electrochemical behavior of self-assembled viologen monolayer has been investigated with QCM, which has been known as nano-gram order mass detector. The self-assembly process of viologen was monitored using resonant frequency$({\Delta}F)$ and resonant resistance(R). The redox process of viologen was observed with resonant frequency $({\Delta}F)$.

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고온초전도체 $Y_{1}Ba_{2}Cu_{3}O_{7-\delta}$ 박막의 Hall 효과 (Hall Effect of High $T_{c}$ superconductor $Y_{1}Ba_{2}Cu_{3}O_{7-\delta}$ Thin Film)

  • 허재호;류제천;김형국;김장환
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.44-47
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    • 1994
  • Laser ablation법으로 c-축 배향되도록 만든 Y/sub 1/Ba/sub 2/Cu/sub 3/O/sub 7- .delta. / 박막으로 임계온도 근처에서 운반자들의 정보를 얻기위하여 Hall 효과를 연구하였다. 자기비저항은 Nernst 효과 때문에 자기장이 증가할 수록 offset 점의 온도가 낮았고, 자기비저항으로 부터 열자기적 효과를 고 려하여 계산한 Hall 비저항값과 실제 van der Pauw 법으로 측정한 Hall 비저항값을 비교해 본 결과 비교적 잘 일치하였다.

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