• 제목/요약/키워드: Defect Density

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배양연골막이 피복된 고효능 인공연골의 생체내 효과 (The Effect of Cultured Perichondrial Cell Sheet Covered Highly Active Engineered Cartilage: in vivo Comparative Assessment)

  • 박세일;문영미;정재호;장광호;안면환
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.486-496
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    • 2011
  • 조직공학적 인공연골재생에 대한 관심이 증가함에 따라 많은 연구들이 활발히 수행되고 있으나 임상적인 적용의 한계를 극복하기위한 고효능을 보유한 양질의 연골조직생산의 필요성이 증가되고 있다. 인공연골은 자연연골과는 달리 '연골막(perichondrium)'을 포함하고 있지 않기 때문에 장기간 생체 내에 삽입된 후에 서서히 흡수 또는 변형으로 임상적 활용에 한계가 있다고 있다. 이에 본 연구는 양질의 연골조직생산을 목적으로, 세포판 제작기법(cell sheet engineering technique) 을 기반으로 한 인체유래의 배양 연골막(cultured perichondrium)을 이용하여 만든 인공연골막 세포판(cultured perichondrial cell sheet)의 생체 내 특성을 비교 분석하고, 배양된 연골막을 피복하여 고효능화를 유도한 인공연골복합체의 생체내 재생효능 및 조직특성을 비교 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 Athymic nude mouse의 피하이식모델(study 1, n = 12)을 이용하여 담체로 hydrogel을 이용한 배양연골막 복합체의 생체내 효능을 분석하였고, 중대형동물의 대량연골 결손시의 재생효능을 평가하기 위하여 개의 무릎연골에 $1{\times}2cm$의 대량연골 결손모델(study 2, n = 12)을 통하여 인공배양세포판을 이식하였다. 이식12주 후 이식편을 회수하여 생화학, 분자생물학 및 면역조직학 분석을 시행한 결과, 배양연골막 복합체의 생체내 효능이 단독이식군에 비해 변형이나 과증식 없이 우수한 결과를 나타내었다. 본 연구의 결과로 토대로 배양연골막을 피복한 인공연골막의 관절내 효과를 규명하여 실제 임상적용을 조기화하는 기반을 제공하고 인공연골의 문제점이었던 변형과 흡수를 줄인 고효능 인공연골 제작기법을 제공하는데 유용할 것으로 기대된다.

High Quality Nano Structured Single Gas Barrier Layer by Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) Process

  • Jang, Yun-Sung;Lee, You-Jong;Hong, Mun-Pyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.251-252
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    • 2012
  • Recently, the growing interest in organic microelectronic devices including OLEDs has led to an increasing amount of research into their many potential applications in the area of flexible electronic devices based on plastic substrates. However, these organic devices require a gas barrier coating to prevent the permeation of water and oxygen because organic materials are highly susceptible to water and oxygen. In particular, high efficiency OLEDs require an extremely low Water Vapor Transition Rate (WVTR) of $1{\times}10^{-6}g/m^2$/day. The Key factor in high quality inorganic gas barrier formation for achieving the very low WVTR required ($1{\times}10^{-6}g/m^2$/day) is the suppression of defect sites and gas diffusion pathways between grain boundaries. In this study, we developed an $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer using a Neutral Beam Assisted Sputtering (NBAS) process. The NBAS system is based on the conventional RF magnetron sputtering and neutral beam source. The neutral beam source consists of an electron cyclotron Resonance (ECR) plasma source and metal reflector. The Ar+ ions in the ECR plasma are accelerated in the plasma sheath between the plasma and reflector, which are then neutralized by Auger neutralization. The neutral beam energies were possible to estimate indirectly through previous experiments and binary collision model. The accelerating potential is the sum of the plasma potential and reflector bias. In previous experiments, while adjusting the reflector bias, changes in the plasma density and the plasma potential were not observed. The neutral beam energy is controlled by the metal reflector bias. The NBAS process can continuously change crystalline structures from an amorphous phase to nano-crystal phase of various grain sizes within a single inorganic thin film. These NBAS process effects can lead to the formation of a nano-crystal structure barrier layer which effectively limits gas diffusion through the pathways between grain boundaries. Our results verify the nano-crystal structure of the NBAS processed $Al_2O_3$ single gas barrier layer through dielectric constant measurement, break down field measurement, and TEM analysis. Finally, the WVTR of $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer was measured to be under $5{\times}10^{-6}g/m^2$/day therefore we can confirm that NBAS processed $Al_2O_3$ nano-crystal structure single gas barrier layer is suitable for OLED application.

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Ion-cut에 의한 SOI웨이퍼 제조 및 특성조사 (SOI wafer formation by ion-cut process and its characterization)

  • 우형주;최한우;배영호;최우범
    • 한국진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.91-96
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    • 2005
  • 양성자 주입과 웨이퍼접합기술을 접목한 ion-cut기술로서 SOI 웨이퍼를 제조하는 기술을 개발하였다. SRIM 전산모사에 의하면 일반 SOI 웨이퍼 (200nm SOI, 400nm BOX) 제조에는 65keV의 양성자주입이 요구된다. 웨이퍼분리를 위한 최적 공정조건을 얻기 위해 조사선량과 열처리조건(온도 및 시간)에 따른 blistering 및 flaking 등의 표면변화를 조사하였다. 실험결과 유효선량범위는 $6\~9times10^{16}H^+/cm^2$이며, 최적 아닐링조건은 $550^{\circ}C$에서 30분 정도로 나타났다. RCA 세정법으로서 친수성표면을 형성하여 웨이퍼 직접접합을 수행하였으며, IR 조사에 의해 무결함접합을 확인하였다 웨이퍼 분리는 예비실험에서 정해진 최적조건에서 이루어졌으며, SOI층의 안정화를 위해 고온열처리($1,100^{\circ}C,\;60$분)를 시행하였다. TEM 측정상 SOI 구조결함은 발견되지 않았으며, BOX(buried oxide)층 상부계면상의 포획전하밀도는 열산화막 계면의 낮은 밀도를 유지함을 확인하였다.

팔라디움전극에서 중수소의 전기분해와 수소와 격자결함의 반응에 관한 연구 (A Study on Electrolysis of Heavy Water and Interaction of Hydrogen with Lattice Defects in Palladium Electrodes)

  • Ko, Won-Il;Yoon, Young-Ku;Park, Yong-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제24권2호
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    • pp.141-153
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    • 1992
  • 상온핵융합의 실험적 검증을 위하여 가공조건 및 기하학적조건이 다른 7종류의 팔라디움전극을 사용하여 24~28시간, 전류밀도 83~600 mA/$\textrm{cm}^2$의 조건하에 전기분해를 실시하였다. 상기조건 하에서 삼중수소의 농축에 기인한 분리팩타(separation factor)를 측정하였고 핵융합의 부산물일수도 있는 삼중수소 증가량을 측정하였다. 또한 초과열 계 산과 관련된 K(net Faradic efficiency)를 측정하여 산소/중수소 가스의 재결합정도를 조사하였다. 양전자소멸측정장치 및 일정체적 가스주입장치를 이용하여 팔라디움전극에서 격자결함과 수소의 반응 및 거동에 대하여 조사하였다. 전기분해하는 동안 삼중수소 농축현상이 관찰되었으나 핵융합의 증거가 될만한 삼중수소양은 검출되지 않았다. 한편 산소/수소 가스의 재결합 정도는 32%로 나타났다. 이는 재결합과정이 발열반응이므로 전기분해과정에서 핵반응과 관계없이 초과엔탈피가 발생할 수 있음을 의미한다. 양전자소멸측정장치를 이용하여 양전자수명, 양전자소멸밀도, P/W 및 R 파라메터의 측정을 통하여 전극의 격자결함(전위 및 공공)에 수소가 집적 (trap)되며 수소집적은 공공에서 보다 전위에 약간 더 선호하는 것으로 나타났다. 전극의 수소화물형성에 수반하여 대부분 전위가 발생한 것으로 나타났다. 또한 팔라디움수소화물의 등시소둔실험을 통하여 소량의 미소공동 형태의 결함이 존재하는 것으로 추정하였고 그 결함의 크기는 수 $\AA$정도인 것으로 생각된다.

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GaN계 청색 발광 다이오드에서 저전류 스트레스 후의 광 및 전기적 특성 변화 (Optical and Electrical Characteristics of GaN-based Blue LEDs after Low-current Stress)

  • 김서희;윤주선;신동수;심종인
    • 한국광학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.64-70
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    • 2012
  • c-plane 사파이어 기판에서 성장된 1 $mm^2$ 대면적 InGaN/GaN 다중양자우물 청색 발광 다이오드의 스트레스 전후의 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 스트레스 실험은 샘플 칩을 TO-CAN에 패키징하여 50 mA의 전류를 200시간 동안 인가하여 수행하였다. 스트레스 인가 전류는 다이오드의 순전압 특성을 이용한 접합온도(junction temperature) 측정 실험을 통하여 충분히 낮은 접합온도를 유지하는 값으로 선택하였다. 이렇게 선택한 50 mA의 전류 인가량에서 접합온도는 약 308 K였다. 308 K의 접합온도는 접촉저항(ohmic contact) 또는 GaN계 물질의 특성 변화에 영향을 주지 않는다고 가정하고 실험을 진행하였다. 스트레스 전후에 전류-전압, 광량-전류, 표면 광분포, 파장 스펙트럼 및 상대적 외부양자효율 특성을 측정 및 분석하였다. 측정결과, 스트레스 후 저전류 구간에서의 광량이 감소하고 상대적 외부양자효율이 감소하는 현상을 관찰하였다. 우리는 이러한 현상이 결함의 증가로 인한 비발광 재결합률 증가로부터 기인함을 이론적으로 검토하고 실험결과의 분석을 통하여 보였다.

관전압 변화에 다른 실험적 골결손부의 방사선사진상의 판독 (RADIOGRAPHIC INTERPRETATION OF EXPERIMENTALLY PRODUCED BONY DEFECT ACCORDING TO kVp)

  • 남혜경;최갑식;김진수
    • 치과방사선
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    • 제20권2호
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    • pp.265-276
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    • 1990
  • 가격 5마리의 하악에 치근단부위 병소 60례와 해면골내 병소 60례를 다양한 크기의 bur로 형성한 후 관전압을 변화시켜 촬영한 방사선 사진을 육안적으로 판독하고 농도계로 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1 흑화도가 일정한 경우 65-85kVp범위내의 관전압 변화는 크기가 같은 골내병소의 판독에 영향을 미치지 않았다(P>0.05). 2 병소가 2번 bur이하의 작은 크기일 때 1번 bur병소에 대한 2번 bur병소의 판독은 치근단 병소는 80kVp 이상의 관전압에서 판독이 용이하였으며 (P<0.05), 해면골내 병소는 75kVp이하의 관전압에서 판독이 용이하였다.(p<0.05) 3. 해면골내 한정된 병소는 치밀골을 포함한 병소와 육안적 판독의 차이가 있었으나(p<0.05). 해면골과 치밀골간의 경계부를 포함한 병소와는 육안적 판독의 차이가 없었다. (p>0.05). 4. 농도계로 분석한 결과 육안적 판독점수가 같았던 경우에도 농도계 계측치는 차이가 있었으며, 0.15-1.66㎜정도의 aluminum등 가치차이가 있어야 육안적으로 병소판독이 가능하였다.

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Hydroxyapatite를 이식한 임플란트 주위 골결손부에서 rhPDGF-BB와 rhBMP-2가 골내 임플란트 osseointegration에 미치는 영향: Micro-CT 분석과 조직학적 평가 (EFFECT OF RHPDGF-BB AND RHBMP-2 ON OSSEOINTEGRATION OF TITANIUM IMPLANTS AT PERIIMPLANT BONE DEFECTS GRAFTED WITH HYDROXYAPATITE: MICRO-CT AND HISTOLOGIC ANALYSIS)

  • 박지현;황순정;김명진
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제31권6호
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    • pp.461-468
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    • 2009
  • Purpose: Platelet derived growth factor(PDGF)-BB and bone morphogenetic protein(BMP)-2 are well-known representative growth factors. The purposes of this study were to investigate the effect of rhPDGFBB and rhBMP-2 on osseointegration of titanium implants at periimplant bone defects grafted with hydroxyapatite and to evaluate the feasibility of imaging bone structures around screw-type titanium implant with micro-CT. Materials and Methods: The first molar and all premolars in the mandible region of four beagle dogs were extracted. Following a healing period of 4 months, three $8{\times}8{\times}6mm$-sized bony defects were formed and screw-type titanium implants were placed with hydroxyapatite(HA) block and growth factors; Control group, PDGF group and BMP group. Two months post-implantation, the mandible was harvested. Bone volume(BV), bone-to-implant contact(BIC) and bone mineral density(BMD) were analyzed with micro-CT and histology. Results: According to micro-CT analysis, BV and BMD measures of PDGF and BMP group were significantly higher than control group(BV; PDGF group: $p{\fallingdotseq}0.011$, BMP group: $p{\fallingdotseq}0.006$/BMD; PDGF group: $p{\fallingdotseq}0.020$, BMP group: $p{\fallingdotseq}0.011$) and BIC measures of BMP group were significantly higher than PDGF group($p{\fallingdotseq}0.015$). In histologic evaluation, BIC measures of BMP group was significantly higher than PDGF group($p{\fallingdotseq}0.048$). The values of BV in histologic sections were higher than in micro-CT images and the values of BIC in micro-CT images were higher than in histologic sections. Conclusion: The findings of this experimental study indicates that the use of rhPDGF-BB and rhBMP-2 can increase new bone formation in a large bony defect around titanium implant, and rhBMP-2 is more effective than rhPDGF-BB. Micro-CT can be considered useful for assessment as a rapid and nondestructive method for 3-dimensional measurement of bone healing around implants. Further study is necessary, however, to remove metal artifacts around titanium implant and to standardize the method.

Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 Cdln2S4 단결정 박막 성장과 열처리 효과 (The Effect of Thermal Annealing and Growth of Cdln2S4 Single Crystal Thin Film by Hot Wall Epitaxy)

  • 홍광준;이관교
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.923-932
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    • 2002
  • A stoichiometric mixture of evaporating materials for CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, CdIn$\_$2/S$\_$4/ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by hot wall epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperatures were 630 $\^{C}$ and 420 $\^{C}$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD). The carrier density and mobility of CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are 9.01$\times$10$\^$16/ cm$\^$-3/ and 219 ㎠/V$.$s at 293 K, respectively. From the optical absorption measurement, the temperature dependence of energy band gap on CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films was found to be Eg(T) = 2.7116 eV - (7.74 $\times$ 10$\^$-4/ eV) T$\^$2//(T+434). After the as-grown CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films was annealed in Cd-, S-, and In-atmospheres, the origin of point defects of CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films has been investigated by the photoluminescence(PL) at 10 K. The native defects of V$\_$cd/, V$\_$s/, Cd$\_$int/ and S$\_$int/ obtained by PL measurements were classified as donors or accepters type. And we concluded that the heat-treatment in the S-atmosphere converted CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that In in CdIn$\_$2/S$\_$4/GaAs did not from the native defects because In in CdIn$\_$2/S$\_$4/ single crystal thin films existed in the form of stable bonds.

Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 CdGa2Se4 단결정 박막 성장과 열처리 효과 (The Effect of Thermal Annealing and Growth of CdGa2Se4 Single Crystal Thin Film by Hot Wall Epitaxy)

  • 홍명석;홍광준
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.829-838
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    • 2007
  • The stochiometric mix of evaporating materials for the $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $CdGa_2Se_4$ mixed crystal was deposited on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate by the Hot Wall Epitaxy (HWE) system. The source and substrate temperature were $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The crystalline structure of single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD).The carrier density and mobility of $CdGa_2Se_4$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $8.27{\times}10^{17}\;cm^{-3},\;345\;cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K. respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $CdGa_2Se_4$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $Eg(T)\;=\;2.6400\;eV\;-\;(7.721{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2/(T+399\;K)$. After the as-grown single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films were annealed in Cd-, Se-, and Ga -atmospheres, the origin of point defects of single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films has been investigated by PL at 10 K. The native defects of $V_{Cd}$, $V_{Se}$, $Cd_{int}$, and $Se_{int}$ obtained by PL measurements were classified as donors or accepters. We concluded that the heat-treatment in the Cd-atmosphere converted single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films to an optical p-type. Also, we confirmed that Ga in $CdGa_2Se_4/GaAs$ did not form the native defects because Ga in single crystal $CdGa_2Se_4$ thin films existed in the form of stable bonds.

저온 공정 온도에서 $Al_2O_3$ 게이트 절연물질을 사용한 InGaZnO thin film transistors

  • 우창호;안철현;김영이;조형균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.11-11
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    • 2010
  • Thin-film-transistors (TFTs) that can be deposited at low temperature have recently attracted lots of applications such as sensors, solar cell and displays, because of the great flexible electronics and transparent. Transparent and flexible transistors are being required that high mobility and large-area uniformity at low temperature [1]. But, unfortunately most of TFT structures are used to be $SiO_2$ as gate dielectric layer. The $SiO_2$ has disadvantaged that it is required to high driving voltage to achieve the same operating efficiency compared with other high-k materials and its thickness is thicker than high-k materials [2]. To solve this problem, we find lots of high-k materials as $HfO_2$, $ZrO_2$, $SiN_x$, $TiO_2$, $Al_2O_3$. Among the High-k materials, $Al_2O_3$ is one of the outstanding materials due to its properties are high dielectric constant ( ~9 ), relatively low leakage current, wide bandgap ( 8.7 eV ) and good device stability. For the realization of flexible displays, all processes should be performed at very low temperatures, but low temperature $Al_2O_3$ grown by sputtering showed deteriorated electrical performance. Further decrease in growth temperature induces a high density of charge traps in the gate oxide/channel. This study investigated the effect of growth temperatures of ALD grown $Al_2O_3$ layers on the TFT device performance. The ALD deposition showed high conformal and defect-free dielectric layers at low temperature compared with other deposition equipments [2]. After ITO was wet-chemically etched with HCl : $HNO_3$ = 3:1, $Al_2O_3$ layer was deposited by ALD at various growth temperatures or lift-off process. Amorphous InGaZnO channel layers were deposited by rf magnetron sputtering at a working pressure of 3 mTorr and $O_2$/Ar (1/29 sccm). The electrodes were formed with electron-beam evaporated Ti (30 nm) and Au (70 nm) bilayer. The TFT devices were heat-treated in a furnace at $300^{\circ}C$ and nitrogen atmosphere for 1 hour by rapid thermal treatment. The electrical properties of the oxide TFTs were measured using semiconductor parameter analyzer (4145B), and LCR meter.

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