• Title/Summary/Keyword: Dopant

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Preparation of $SnO_2$ Semiconducting Gas Sensor by Wet Process (습식방법에 의한 $SnO_2$ 반도체 가스센사 제조)

  • 전병식;김홍대;최병현;최성근
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.23 no.3
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    • pp.53-61
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    • 1986
  • A gas sensor which has been made by wet process had fabricated by coating each of the mixture on alumina tube and firing at 85$0^{\circ}C$ for 3hrs. A gas concentration such $H_2$, CO, $C_3H_8$, $C_2H_2$ and $CH_4$ vs its detection voltage characteristics has been in-vestigated on $SnO_2-In_2O_3-MgO$ system doped with PdO, $La_2O_3$, $ThO_2$, NiO and $Nb_2O_5$ The optimum sensitivity composition for various gases were 90w/o $SnO_2$-9w/o $In_2O_3$-1w/o MgO for $H_2$, $C_2H_2$ CO and $C_3H_8$ and 95w/o $SnO_2$-4w/o $In_2O_3$-1w/o MgO for $CH_4$. The sample which has been made by wet process than dry process had predominated sensitivity for each gases and particle size of the sample coprecipitated with PH=9 was 0.1${\mu}{\textrm}{m}$ The $SnO_2$-In2_O_3-MgO$ system doped with 2w/o $Nb_2O_5$ and NiO was the most sensitive for $H_2$ and $C_2H_2$ gas. In $SnO_2$-In2_O_3-MgO$ system doped with $ThO_2$ the sensitivity of $H_2$ gas was decreased but CO gas was in-creased when dopant con was increased.

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Synthesis of the Ni-doped ternary compound Ba(Fe1-xNix)2Se3

  • Park, Hyeon Beom;Shin, Soohyeon;Jung, Soon-Gil;Hwang, Doyeon;Lee, Hyoyoung;Park, Tuson
    • Progress in Superconductivity and Cryogenics
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    • v.17 no.4
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    • pp.30-33
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    • 2015
  • We report the synthesis of Ni-doped $BaFe_2Se_3$ single crystals by using a flux method. X-ray diffraction (XRD) of $Ba(Fe_{1-x}Ni_x)_2Se_3$ shows a gradual peak shift with an increase in the nominal Ni-doping rate, x = 0, 0.05, and 0.10, due to a decrease in unit-cell volume. All samples show a spin glass transition, and temperature dependence of magnetic susceptibility shows a negligible change in the spin-glass transition temperature ($T_g$) with Ni concentration x. The temperature dependence of electrical resistivity for $BaFe_2Se_3$ shows an insulating behavior, and the resistivity value at 295 K and the activation energy ($E_a$) obtained from the Arrhenius plot decrease with increasing x. These results suggest that the Ni doping can be effectively worked as a dopant for electron charge carriers, but is less efficient in controlling the magnetic property, such as spin glass transition, in the $BaFe_2Se_3$ compound.

Improved Resistive Characteristic of Ti-doped AlN-based ReRAM

  • Gwon, Jeong-Yong;Kim, Hui-Dong;Yun, Min-Ju;Kim, Tae-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.306.1-306.1
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    • 2014
  • 정보화 시대의 발전에 따라 점점 더 많은 정보를 더욱 빠르게 처리할 수 있는 기기들이 요구되고 있다. 메모리는 그 중에서 핵심적인 부품으로써 소자의 고집적화와 고속화가 계속 진행되면서 기존의 메모리 소자들은 집적화에서 그 한계에 도달하고 있다. 기존 소자들의 집적화의 한계를 극복하기 위하여 새로운 비휘발성 메모리 소자들이 제안되었다. 그 중 resistive switching random access memory(ReRAM)은 저항의 변화특성을 사용하는 메모리로 간단한 구조를 가지고 있기 때문에 집적화에 유리하다는 장점을 가지고 있다. 그 외에도 빠른 동작 속도와 낮은 전압에서의 동작이 가능하여 차세대 메모리로써 각광받고 있는 추세이다. 본 연구실에서는 이미 nitride 물질을 기반으로 한 여러 ReRAM 소자들을 제안해 왔다. 그 중 AlN-based ReRAM 소자는 빠른 동작 속도와 좋은 내구성을 보인 바 있다. 하지만 상업화를 위해서 해결해야 할 문제점들이 아직 존재하고 있다. 대표적으로 소자의 배열에서 각 소자의 균일한 동작이 보증되어야 하기 때문에 소자의 셋/리셋 전압의 산포를 줄이고 동작 전류 레벨을 낮추어야 할 필요성이 존재한다. 이러한 ReRAM의 이슈를 해결하기 위해, 본 실험에서는 기존의 AlN-based ReRAM 소자에 Ti를 도핑 방법을 이용하여 소자의 동작 전압 및 전류의 산포를 줄이기 위한 연구를 진행 하였다. 본 실험은 co-sputtering 방법을 이용하여 Ti가 도핑된 AlN을 저항변화 물질로 사용하여 그 특성을 살펴보았다. Ti의 도핑 효과로 소자의 신뢰성 향상 및 동작 전압의 감소 등의 효과를 얻을 수 있었다. 이는 nitride 기반 물질에서 Ti dopant에 의해 형성된 TiN의 효과로 설명된다. TiN는 metallic한 특성을 지니고 있기에 저항변화물질 내에서 일종의 metallic particle의 역할을 수행할 수 있다. 따라서 conducting path의 형성과정에서 이러한 particle 들이 전계를 유도하여 좀 더 균일한 set/reset 특성을 나타내게 된다.

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고밀도 나노선을 이용한 태양전지 구현 및 특성 분석

  • Kim, Myeong-Sang;Hwang, Jeong-U;Ji, Taek-Su;Sin, Jae-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.323-323
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    • 2014
  • 기존의 태양전지 기술은 기술 장벽이 매우 낮고 대량 생산을 통한 단가 절감하는 구조를 가지고 있어 대규모 자본을 가진 후발 기업에게 잠식되기 쉽다. 그러나, III-V족 화합물 반도체를 이용한 집광형 고효율 태양전지는 기술 장벽이 매우 높은 기술 집약 산업이므로 독자적인 기술을 확보하게 되면 독점적인 시장을 확보 할 수 있어 미래 고부가 가치 산업으로 적합하다. 특히 III-V족 화합물 반도체 태양전지는 III족 원소(In, Ga, Al)와 V족 원소(As, P)의 조합으로 0.3 eV~2.5 eV까지 밴드갭을 가지는 다양한 박막 제조가 가능하여 다양한 흡수 대역을 가지는 태양전지 제조가 가능하기 때문에 다중 접합 태양전지 제작이 가능하다. 또한 III-V 화합물 반도체는 고온 특성이 우수하여 온도 안정성 및 신뢰성이 우수하고, 또한 집광 시 효율이 상승하는 특성이 있어 고배율 집광형 태양광 발전 시스템에 가장 적합하다. Si 태양전지의 경우 100배 이하의 집광에서 사용하나, III-V 화합물 반도체 태양전지의 경우 500~1000배 정도의 고집광이 가능하다. 이러한 특성으로 III-V 화합물 반도체 태양전지 모듈 가격을 낮출 수 있고, 따라서 Si 태양전지 시스템과 비교하여 발전 단가 면에서 경쟁력을 확보할 수 있다. III-V 화합물 반도체는 다양한 밴드갭 에너지를 가지는 박막 제조가 용이하고, 직접천이(direct bandgap) 구조를 가지고 있어 실리콘에 비해 광 흡수율이 높다. 또한 터널정션(tunnel junction)을 이용하면 광학적 손실과 전기적 소실을 최소화 하면서 다양한 밴드갭을 가지는 태양전지를 직렬 연결이 가능하여 한 번의 박막 증착 공정으로 넓은 흡수대역을 가지며 효율이 높은 다중접합 태양전지 제작이 가능하다. 이에 걸맞게 본연구에서는 화학기상증착장치(MOCVD)를 이용하여 InAsP 나노선을 코어 쉘 구조로 성장하여 태양전지를 제작하였다. P-type Dopant로는 Disilane (Si2H6)을 전구체로 사용하였다. 또한 Benzocyclobutene (BCB) 폴리머를 이용하여 Dielectric을 형성하였고 Sputtering 방법으로 증착한 ZnO을 투명 전극으로 사용하여 나노선 끝부분과 실리콘 기판에 메탈 전극을 형성하였다. 이를 통해 제작한 태양전지는 솔라시뮬레이터로 측정했을때 최고 7%에 달하는 변환효율을 나타내었다.

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Brush-painted Ti-doped In2O3 Transparent Conducting Electrodes Using Nano-particle Solution for Printable Organic Solar Cells

  • Jeong, Jin-A;Kim, Han-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.458.2-458.2
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    • 2014
  • We have demonstrated that simple brush-painted Ti-doped $In_2O_3$(TIO) films can be used as a cost effective transparent anodes for organic solar cells (OSCs). We examined the RTA effects on the electrical, optical, and structural properties of the brush painted TIO electrodes. By the direct brushing of TIO nanoparticle ink and rapid thermal annealing (RTA), we can simply obtain TIO electrodes with a low sheet resistance of 28.25 Ohm/square and a high optical transmittance of 85.48% under atmospheric ambient conditions. Furthermore, improvements in the connectivity of the TIO nano-particles in the top region during the RTA process play an important role in reducing the resistivity of the brush-painted TIO anode. In particular, the brush painted TIO films showed a much higher mobility ($33.4cm^2/V-s$) than that of previously reported solution-process transparent oxide films ($1{\sim}5cm^2/V-s$) due to the effects of the Ti dopant with higher Lewis acid strength (3.06) and the reduced contact resistance of TIO nanoparticles. The OSCs fabricated on the brush-painted TIO films exhibited cell-performance with an open circuit voltage (Voc) of 0.61 V, shot circuit current (Jsc) of $7.90mA/cm^2$, fill factor (FF) of 61%, and power conversion efficiency (PCE) of 2.94%. This indicates that brush-painted TIO film is a promising cost-effective transparent electrode for printing-based OSCs with its simple process and high performance.

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The Electrical Conductivity Characteristic of Polyaniline/Poly(ethylene oxide) Blends Prepared by In-Situ Polymerization of Aniline (용액중합에 의해 제조된 폴리아닐린/폴리에틸렌옥사이드 블렌드의 전기전도도 특성에 관한 연구)

  • 이동규;차국헌;이희우;김진환
    • Polymer(Korea)
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    • v.24 no.1
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    • pp.29-37
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    • 2000
  • Polyaniline (PANi)/Poly(ethylene of oxide) (PEO) in-situ blends were prepared by inducing phase separation through solvent evaporation after casting from solutions containing aniline monomer, oxidant (initiator), dopant and PEO in methanol/water mixed solvent. It was observed that the electrical conductivity first increases rapidly as PANi amount in the PANi/PEO blend increases and then slowly increases as the weight percentages of polyaniline become above 11 wt% in the blend. We also noted that the morphology of PANi/PEO blends changes when the holding time in a stirrer at constant temperature is varied and eventually affects the electrical conductivity. As the length of alkyl group in dopants increases, the electrical conductivity of doped blends increases. The PANi/PEO blend prepared with a high molecular weight of PEO yields higher electrical conductivity.

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Study on Color Shifting Mechanism for Organic Light Emitting Diode with Red Dopant-doped Emitting Layer (적색 도펀트가 도핑된 발광층을 갖는 유기발광다이오드에서의 컬러 시프트 메커니즘 연구)

  • Lee, Ho-Nyeon;Oh, Tae-Sik
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.10
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    • pp.4590-4599
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    • 2011
  • The Color shift phenomenon is becoming a major degradation factor of the emitting color purity in the organic emitting diodes which is generating a plurality of colors. In this study, the basic structure of organic light emitting diode device is comprised of ITO/${\alpha}$-NPD/$Alq_3$:DCJTB[wt%]/$Alq_3$/Mg:Ag, we have carry out numerical simulation of the electric-optical characteristics in organic light emitting diode device to estimate the mechanism of color shift phenomenon. We have investigated the causes of the color shift through the change of DCJTB doping concentration ratio. As the result, we have confirmed that the changes of the recombination rate which generated by trapped electrons and holes is one of the major factors for the color shift phenomenon.

Piezoelectric properties of PSNZT ceramics with Mn electronic valence (PSNZT계 세라믹스에서 Mn전자가 변화에 따른 압전 특성)

  • Suk, Jong-Min;Lee, Moon-Seok;Lee, Yong-Hyun;Hur, Geun;Choi, Chal-Hee;Lee, Young-Hwan;Cho, Jeong-Ho;Kim, Byung-Ik;Ko, Tae-Gyung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.171-172
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    • 2005
  • PSNZT계 압전 세라믹스는 압전 특성을 개량하고, 여러 가지 응용 분야의 요구를 만족할 특성을 얻기 위해 Mn을 포함하는 첨가물에 관한 연구를 하였다. Mn을 포함하는 산화물은 기계적 품질계수($Q_m$)를 높이는 강화제로 널리 활용되고 있으며, $Mn^{4+}$를 갖는 $MnO_2$가 가장 많이 사용되고 있다. 산화물에서 Mn 전자가는 여러 상태 인데, 이런 전자가의 변화가 압전 특성에 미치는 영향을 조사하였다. Mn 전자가에 따라서 소결체의 미세구조는 $MnCO_3$$Mn_3O_4$경우 입자크기가 10${\mu}m$정도였으며, $Mn_2O_3$$MnO_2$의 입자크기는 $1\sim5{\mu}m$정도로 불규칙하였다. 전반적으로 소결체는 밀도가 $7.75g/cm^2$이상이었고, 치밀하였다. $MnCO_3$경우 전기기계 결합계수는 56%이고, $MnO_2$경우 기계적 품질계수는 2000이상이었다.

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Synthesis and Luminescence Properties of Sr/SmSi5N8:Eu2+ Phosphor for White Light-Emitting-Diode

  • Luong, Van Duong;Lee, Hong-Ro
    • Journal of the Korean institute of surface engineering
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    • v.47 no.4
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    • pp.192-197
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    • 2014
  • Red-emitting nitride phosphors recently attracted considerable attention because of their high thermal stability and high color rendering index properties. For excellent phosphor of white light-emitting-diode, ternary nitride phosphor of $Sr/SmSi_5N_8:Eu^{2+}$ with different $Eu^{2+}$ ion concentration were synthesized by solid state reaction method. In this work, red-emitting nitride $Sr/SmSi_5N_8:Eu^{2+}$ phosphor was successfully synthesized by using multi-step high frequency induction heat treatment. The effects of molar ratio of component and experimental conditions on luminescence property of prepared phosphors have been investigated. The structure and luminescence properties of prepared $Sr/SmSi_5N_8:Eu^{2+}$ phosphors were investigated by XRD and photoluminescence spectroscopy. The excitation spectra of $Sr/SmSi_5N_8:Eu^{2+}$ phosphors indicated broad excitation wavelength range of 300 - 550 nm, namely from UV to visible area with distinct enhanced emission peaks. With an increase of $Eu^{2+}$ ion concentration, the peak position of emission in spectra was red-shifted from 613 to 671 nm. After via multi-step heat treatment, prepared phosphor showed excellent luminescence properties, such as high emission intensity and low thermal quenching, better than commercial phosphor of $Y_3Al_5O_{12}:Ce^{3+}$. Using $Eu_2O_3$ as a raw material for $Eu^{2+}$ dopant with nitrogen gas flowing instead of using commercial EuN chemical for $Sr/SmSi_5N_8:Eu^{2+}$ synthesis is one of characteristic of this work.

Ultrathin Gate Oxide for ULSIMOS Device Applications

  • 황현상
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1998.02a
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    • pp.71-72
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    • 1998
  • 반도체 집적 공정의 발달로 차세대 소자용으로 30 A 이하의 극 박막 Si02 절연막이 요구되고 있으며, 현재 제품으로 50-70 A 두께의 절연막을 사용한 것이 발표되고 있다. 절연막의 두께가 앓아질수록 많은 문제가 발생할 수 있는데 그 예로 절연막의 breakdo때둥에 의한 신뢰성 특성의 악화, 절연막올 통한 direct tunneling leakage current, boron풍의 dopant 침투로 인한 소자 특성 ( (Threshold Voltage)의 불안, 전기적 stress하에서의 leakage current증가와 c charge-trap 및 피terface s쩌.te의 생성으로 인한 소자 특성의 변화 둥으로 요약 된다. 절연막의 특성올 개선하기 위해 여러 가지 새로운 공정들이 제안되었다. 그 예로, Nitrogen올 Si/Si02 계면에 doping하여 절연막의 특성을 개선하는 방법 으로 고온 열처 리 를 NH3, N20, NO 분위 기 에서 실시 하거 나, polysilicon 또는 s silicon 기판에 nitrogen올 이온 주입하여 열처리 하는 방법, 그리고 Plasma분 위기에서 Nitrogen 함유 Gas를 이용하여 nitrogen을 doping시키는 방법 둥이 연구되고 있다. 또한 Oxide cleaning 후 상온에서 성장되는 oxide를 최소화 하여 절연막의 특성올 개선하기 위하여 LOAD-LOCK을 이용하는 방법, C뼈피ng 공정의 개선올 통한 contamination 감소와 silicon surface roughness 감소 로 oxide 신뢰성올 개선하는 방법 둥이 있다. 구조적 인 측면 에 서 는 Polysilicon 의 g없n size 를 최 적 화하여 OxideIPolysilicon 의 계면 특성올 개선하는 연구와 Isolation및 Gate ETCH공정이 절연막의 특성에 미 치 는 영 향도 많이 연구되 고 있다 .. Plasma damage 가 Oxide 에 미 치 는 효과 를 제어하는 방법과 Deuterium열처리 퉁올 이용하여 Hot electron Stress하에서 의 MOS 소자의 Si/Si02 계면의 신뢰성을 개선하고 있다. 또한 극 박막 전연막의 신뢰성 특성올 통계적 분석올 통하여 사용 가능한 수명 올 예 측 하는 방법 과 Direct Tunneling Leakage current 를 고려 한 허 용 가농 한 동작 전 압 예측 및 Stress Induced Leakage Current 둥에 관해서 도 최 근 활발 한 연구가 진행되고 있다.

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