• 제목/요약/키워드: CuO-ZnO

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ZnO와 CuO의 접촉형 세라믹스의 일산화탄소 가스 감응특성 (Co Gas Sensing Property of ZnO/CuO Hetero-Contact Ceramics)

  • 전석택;최경만
    • 한국세라믹학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.565-571
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    • 1992
  • Gas sensing properties of P-N contact ceramics, composed of ZnO and CuO pairs sintered at different temperatures, were studied for 1% CO gas. Between 10$0^{\circ}C$ and 32$0^{\circ}C$ temperature range, it was observed that 2-probe current-voltage (I-V) characteristics, temperature and voltage dependence of sensivities were dependant largely upon ZnO samples. Pairs including a ZnO sample sintered at 110$0^{\circ}C$ showed maximum senitivity of 9 and 13 depending upon counterpart CuO samples, at 260~29$0^{\circ}C$. On the other hand, pairs including a ZnO samples sintered at 90$0^{\circ}C$ showed increasing sensitivity within in the measured temperature range and maximum sensitivities were about 4.

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NiCuZn 계 페라이트의 조성에 따른 복소투자율 변화 해석 (Complex Permeability Analysis of NiCuZn Ferrites)

  • 남중희;오재희
    • 한국자기학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.382-387
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    • 1996
  • 본 연구에서는 ${(Ni_{x}Cu_{0.2}Zn_{0.8-x}O)}_{1-w}{(Fe_{2}O_{3})}_{1+w}$의 Ni 함량(x)과 $Co_{3}O_{4}$ 첨가량에 따른 복소투자율 변화에 관하여 검토하였다. Ni 함량 x=0.6 이상에서는 매우 좁은 투자율 허수항($\mu$") 피이크가 형성됨으로서 다른 조성에 비해 손실이 적음을 알 수 있었고 공명주파수($f_{\mu"max}$)는 Ni 함량의 변화와 비례하여 현저하게 증가하였다. $Fe_{2}O_{3}$ 결핍량(w)이 많을 수록 $\mu$" 값은 낮았으나, $Fe_{2}O_{3}$ 결핍량(w)의 변화가 공명주파수에는 큰 영향을 미치지 않는 경향을 나타내었다. NiCuZn 페라이트 조성에 대하여 $Co_{3}O_{4}$를 첨가한 경우는 첨가량이 많아짐에 따라 초기투자율이 감소하여 $f_{\mu"max}$ 값은 증가하였으나, 전체적인 손실의 정도를 제어하는데에는 Ni 함량을 변화시키는 것이 더 효과적임을 알 수 있었다.

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Structural and Optical Properties of Sol-gel Derived ZnO:Cu Films

  • 배지환;박준수;조신호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.199-199
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    • 2013
  • 최근 단파장 광전 소자와 고출력 고주파 전자 소자에 대한 수요 때문에 넓은 밴드갭 에너지를 갖는 반도체에 관심이 많다. 이중에서, ZnO는 우수한 화학 및 역학적 안정성, 수소 플라즈마 내구성과 저가 제조의 장점 때문에 광전자 소자 개발 분야에 적합한 산화물 투명 전극으로 관심을 끌고 있다. 불순물이 도핑되지 않은 ZnO는 본질적으로 산소 빈자리 (vacancy)와 아연 격자틈새 (interstitial)와 같은 자체의 결함으로 말미암아 n형의 극성을 갖기 때문에, 반도체 소자로 응용하기 위해서는 도핑 운반자의 농도와 전도성을 제어하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 박막 제조시 제어성, 안정성과 용이하게 성장이 가능한 졸겔 (sol-gel) 방법을 사용하여 사파이어와 석영 기판 위에 Cu가 도핑된 ZnO 박막을 성장시켰으며, 그것의 구조, 표면 형상, 평균 투과율, 광학 밴드갭 에너지를 계산하였다. 특히, Cu의 몰 비를 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 0.1 mol로 변화시키면서 ZnO:Cu 박막을 성장시켰다. ZnO:Cu 졸은 zinc acetate dihydrate, 2-methoxyethanol (용매), momoethanolamine (MEA, 안정제)을 사용하여 제조하였다. 상온에서 2-methoxyethanol과 MEA가 혼합된 용액에 zinc acetate dihydrate (Zn)을 용해시켰다. 이때 MEA와 Zn의 몰 비는 1로 유지하였다. 이 용액을 $60^{\circ}C$ 가열판 (hot plate)에서 24 h 동안 자석으로 휘젓으며 혼합하여 맑고 균일한 용액을 얻었다. 이 용액을 3000 rpm 속도로 회전하는 스핀 코터기의 상부에 장착된 사파이어와 석영 기판 위에 주사기 (syringe)를 사용하여 한 방울 떨어뜨려 30 s 동안 스핀한 다음에, 용매를 증발시키고 유기물 찌꺼기를 제거하기 위하여 $300^{\circ}C$에서 10분 동안 건조시킨다. 기판 위에 코팅하는 작업에서 부터 건조 작업까지를 10회 반복한 다음에, 1 h 동안 전기로에 장입하여 석영 기판 위에 증착된 시료는 $550^{\circ}C$에서, 사파이어 기판은 $700^{\circ}C$에서 열처리를 수행하였다. Cu의 몰 비 0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.07, 1로 성장된 ZnO:Cu 박막에 대한 x선 회절 분석의 결과에 의하면, 모든 ZnO:Cu 박막의 경우에 관측된 34.3o의 피크는 ZnO (002) 면에서 발생된 회절 패턴을 나타낸다. 이것은 JCPDS #80-0075에 제시된 회절상과 일치하였으며, ZnO:Cu 박막이 기판에 수직인 c-축을 따라 우선 배향됨을 나타낸다. 사파이어 기판 위에 증착된 박막의 경우에, Cu의 몰 비가 점점 증가함에 따라(002)면 회절 피크의 세기는 전반적으로 증가하여 0.07 mol에서 최대를 나타내었으나, 석영 기판 위에 증착된 박막의 경우에는 0.05 mol에서 최대를 보였다. 외선-가시광 분광계를 사용하여 서로 다른 Cu의 몰 비로 성장된 ZnO:Cu 박막에서 광학 흡수율 (absorbance) 스펙트럼을 측정하였으며, 이 데이터를 사용하여 평균 투과율을 계산한 결과, 투과율은 Cu의 몰 비에 따라 현저한 차이를 나타내었다. Cu의 몰 비가 0.07 mol일 때 평균 투과율은 80%로 가장 높았으며, 0.03 mol에서는 30%로 최소이었다. 광학밴드갭 에너지는 Tauc 모델을 사용하여 계산하였고, 결정 입자의 형상과 크기와의 상관 관계를 조사하였다.

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물분해용 Cu2O 박막/ZnO 나노막대 산화물 p-n 이종접합 광전극의 광전기화학적 특성 (Photoelectrochemical Properties of a Cu2O Film/ZnO Nanorods Oxide p-n Heterojunction Photoelectrode for Solar-Driven Water Splitting)

  • 박정환;김효진;김도진
    • 한국재료학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.214-220
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    • 2018
  • We report on the fabrication and photoelectrochemical(PEC) properties of a $Cu_2O$ thin film/ZnO nanorod array oxide p-n heterojunction structure with ZnO nanorods embedded in $Cu_2O$ thin film as an efficient photoelectrode for solar-driven water splitting. A vertically oriented n-type ZnO nanorod array was first prepared on an indium-tin-oxide-coated glass substrate via a seed-mediated hydrothermal synthesis method and then a p-type $Cu_2O$ thin film was directly electrodeposited onto the vertically oriented ZnO nanorods array to form an oxide semiconductor heterostructure. The crystalline phases and morphologies of the heterojunction materials were characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy as well as Raman scattering. The PEC properties of the fabricated $Cu_2O/ZnO$ p-n heterojunction photoelectrode were evaluated by photocurrent conversion efficiency measurements under white light illumination. From the observed PEC current density versus voltage (J-V) behavior, the $Cu_2O/ZnO$ photoelectrode was found to exhibit a negligible dark current and high photocurrent density, e.g., $0.77mA/cm^2$ at 0.5 V vs $Hg/HgCl_2$ in a $1mM\;Na_2SO_4$ electrolyte, revealing an effective operation of the oxide heterostructure. In particular, a significant PEC performance was observed even at an applied bias of 0 V vs $Hg/HgCl_2$, which made the device self-powered. The observed PEC performance was attributed to some synergistic effect of the p-n bilayer heterostructure on the formation of a built-in potential, including the light absorption and separation processes of photoinduced charge carriers.

Study on CO Adsorption on in-situ Brass Formed Cu/ZnO

  • Jung, Kwang-Deog;Joo, Oh-Shim
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제23권12호
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    • pp.1765-1768
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    • 2002
  • The isotherms of CO adsorption on the Cu/ZnO sample treated with with hydrogen and methanol are investigated. The heats of adsorption of CO on the Cu/ZnO treated with hydrogen at 723K for 3 h are in the range from 25.7 kJ/mol at $\theta=0.8$ to 59.8 at $\theta=0.1$, while those on the Cu/ZnO sample treated with methanol at 523 K for 3 h are in the range 30.3 kJ/mol at $\theta=0.8$ to 99.8kJ/mol at $\theta=0.1.$ The Cu/ZnO samples treated with hydrogen do. The heats of adsorption at q=0.1 increase with the methanol treatment time within 30 min and leveled off afterwards.

Ce 첨가에 따른 저온수성가스전이반응용 Cu/Zn 촉매의 활성 연구 (Enhanced Catalytic Activity of Cu/Zn Catalyst by Ce Addition for Low Temperature Water Gas Shift Reaction)

  • 변창기;임효빈;박지혜;백정훈;정정민;윤왕래;이광복
    • 청정기술
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    • 제21권3호
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    • pp.200-206
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    • 2015
  • 산화세륨의 첨가가 수성가스전이반응 효율에 미치는 영향을 조사하기 위해서, Cu-ZnO-CeO2촉매를 공침법을 사용하여 제조하였다. 일련의 Cu-ZnO-CeO2 촉매는 Cu 함량(50 wt%)을을 고정시키고 산화세륨(CeO2 기준으로, 0, 5, 10, 20, 30, 40 wt%)의 함량을 조절하면서 제조되었고 이를 이용하여 GHSV 95,541 h-1의 기체 유량범위, 200~400 ℃의 온도범위에서 수성가스전이반응 촉매활성이 측정되었다. 또한, BET, SEM, XRD, H2-TPR, XPS 분석을 통하여 촉매특성이 분석되었다. CeO2가 첨가된 촉매는 구리 분산도와 결합에너지 같은 촉매특성의 다양한 변화를 나타내었다. 10wt%의 CeO2가 최적의 첨가량으로 판단되며 이때 촉매는 가장 낮은 온도에서 환원이 일어났으며 반응에서 가장 높은 촉매 활성을 보였다. 또한 CeO2가 첨가된 촉매는 CeO2가 첨가되지 않는 촉매와 비교하여 높은 온도영역에서 활성이 향상되었다. 따라서, 최적 조성의 CeO2첨가는 높은 구리 분산도, 낮은 결합에너지, 구리 금속의 응집 방지를 유도하여 높은 촉매활성을 유도하였다.

CuO를 첨가한 Mg-Zn 페라이트의 저온소결 특성에 관한 연구 (A Study on the Low-Temperature Sintering Characteristic of the Mg-Zn ferrite which added CuO)

  • 권오흥;김도환;최영지
    • 자원리싸이클링
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    • 제14권3호
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    • pp.63-67
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    • 2005
  • 최근 고품위 TV 및 고정세도 디스플레이용으로 화상의 정세도를 향상시키기 위해 수평주파수를 높이려는 경향이 있어, 편향 요크용 페라이트 코아에는 고주파수 영역에 있어서도 코아로스가 낮은 재료가 요구되고 있는 실정이다. Mg-Zn 페라이트에 있어서 화학조성 및 프로세스가 미세구조에 미치는 영향에 착안하여 저온 소결화를 하였다. 저손실인 Mg-Zn계 te에 Cu에 첨가하였다. MgO, ZnO, Fe$_2O_3$, CuO를 선택한 후 조성비의 변화를 두며 CuO를 MgO로 치환하였다. 이 시료를 980$^{\circ}C$~1350$^{\circ}C$까지 3시간 소결하고, 투자율, 전력손실, 수축률, 코아로스를 측정하였다.

NiCuZn 페라이트의 조성 및 소결조건에 따른 전자파흡수 특성에 관한 연구 (A Study on the Electromagnetic Wave Absorption Properties by the Composition Ratio and Sintering Condition of NiCuZn Ferrite)

  • 이영구;박찬규;이문수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.994-1000
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    • 2001
  • 정보통신기술의 발달과 전자기기의 사용량 증가에 따른 전자파장애의 발생이 점차 사회 문제화되면서 그 대책이 요구됨에 따라 전자파 흡수체에 대한 관심도 증가되고 있는데 본 연구에서는 전자파 흡수체로 알려진 NiCuZn 페라이트의 조성비 및 소결온도 변화에 따른 복소유전율과 복소투자율의 주파수 의존 특성을 알아보고 전자파 흡수성능에 대한 영향을 조사하였다. NiCuZn 페라이트의 조성 중 $Fe_2O_3$및 ZnO를 각각 49.0, 34.0mol%로 고정하고 NiO 및 CuO의 구성비를 변화시켜 측정한 결과 NiO의 구성비가 8.5~9.5 mol%의 범위에서, 소결온도는 $1080^{\circ}C$에서 초투자율 및 유전율이 크고 $loss tangent(=\mur"/\mur')$가 약 2 MHz~9.5 GHz 주파수 대역에서 1 이상을 보이며 전파흡수 성능이 가장 우수하게 나타났다.나타났다.

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CuO 대신 Cu 미분말 치환이 NiCuZn Ferrite에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of Substituting Cu Eine Particle for CuO on NiCuZn Ferrite)

  • 김재식;고재귀
    • 한국자기학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.15-20
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    • 2003
  • Cu 금속 미분말은 확산속도가 CuO 보다 CuO 보다 빠르고 소결시 입자성장을 촉진시키기 때문에 기본조성 (N $i_{0.204}$C $u_{0.204}$Z $n_{0.612}$ $O_{1.02}$)F $e_{1.98}$ $O_{2.98}$에 들어가는 CuO대신 Cu/CuO의 비를 변화시켜 가면서 Cu가 ferrite에 미치는 영향을 조사하였다. Cu를 CuO 대신 치환함으로써 90$0^{\circ}C$에서 완전한 Spinel구조를 가짐을 XRD pattern을 통하여 확인하였고, Cu/CuO 비가 60%일 때가 투자율 1100, Ms 87 emu/g의 최적조건을 얻었다. Cu는 소결시 확산속도를 증가시켜 입자성장에 영향을 주었으며, CuO대신 Cu의 치환은 저온에서 투자율이 개선됨을 확인하고 소결온도를 3$0^{\circ}C$이상 낮출 수 있었다. 소결이 끝난 후에는 CuO와 같은 거동을 하는 것으로 확인되었다.

CuO와 ZnO 첨가에 따른 NKN-BZT 세라믹스의 압전 특성 (Piezoelectric Properties of NKN-BZT Ceramics Sintered with CuO and ZnO Additives)

  • 이승환;백상돈;이동현;이성갑;이영희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.636-640
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    • 2011
  • The lead-free $0.98(Na_{0.5},K_{0.5})NbO_3-0.02Ba(Zr_{0.52},Ti_{0.48})O_3$-(hereafter NKN-BZT) CuO, ZnO-doped ceramics were prepared using a conventional mixed oxide method. NKN-BZT ceramics doped CuO, ZnO have superior structural and electrical properties than pure NKN-BZT ceramics. For the NKN-BZT-ZnO ceramics sintered at $1,120^{\circ}C$, piezoelectric constant ($d_{33}$) of sample showed the optimum values of 172 pC/N. The $0.98(Na_{0.5},K_{0.5})NbO_3-0.02Ba(Zr_{0.52},Ti_{0.48})O_3$-ZnO ceramics are a promising candidate for lead-free piezoelectric materials.