• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.854-862
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• 2016

최근 화석연료를 대체할 친환경 신재생에너지에 대한 요구가 증가하면서 수소에너지가 미래 대체에너지원으로서 주목받고 있다. 수소를 생산하는 방법 중 수전해 기술은 에너지효율과 안정성이 뛰어난 장점이 있지만, 산소발생반응시 발생하는 높은 과전압은 여전히 단점으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 분무열분해 공정을 통하여 Co 전구체로부터 $Co_3O_4$를 제조하였다. 또한, urea, sucrose, citric acid의 유기물첨가제를 사용하여 다양한 입자 크기와 표면형상을 가지는 $Co_3O_4$를 제조하였고, 필요에 따라 추가로 열처리를 실시하였다. 합성한 $Co_3O_4$의 물리적 특성을 분석하기 위해 X-선 회절 분석(XRD)으로 결정성을 조사하였고, 주사전자현미경(SEM)과 투과전자현미경(TEM)으로 입자형상 및 표면을 분석하였다. 질소 흡 탈착 시험을 통해 촉매의 비표면적 및 기공부피를 측정하였고, 질소도핑을 확인하기 위해 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하였다. 촉매의 산소발생반응 활성을 알아보기 위해 3전극 셀에서 선형주사전위법(LSV)으로 전기화학적 거동을 분석하였다. 첨가제를 사용하지 않은 $Co_3O_4$가 가장 우수한 활성을 보였고, 이는 분무열분해법을 통하여 상대적으로 작은 입자형성과 높은 비표면적의 영향인 것으로 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제15권4호
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• pp.230-235
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• 2012

분자량이 각각 300(PEGMA300) 및 1100(PEGMA1100) g $mol^{-1}$인 PEGMA와 합성된 $BF_3LiMA$ 리튬염을 이용하여 다양한 조성의 고분자전해질을 제조하고 전기화학적 특성을 평가하였다. 흥미롭게도 AC-impedance 측정법에 의한 상온 이온전도도는 분자량 $300g\;mol^{-1}$로 합성된 액체 고분자전해질에서 $8.54{\times}10^{-7}S\;cm^{-1}$의 값이 얻어진 반면, PEGMA1100으로 합성된 고체상태의 고분자전해질에서 최대 14배 이상 높은 $1.22{\times}10^{-5}S\;cm^{-1}$가 관찰되었다. 이러한 결과는 PEGMA에 ethylene oxide 단위가 5개인 $300g\;mol^{-1}$보다 23개인 $1100g\;mol^{-1}$에서 리튬이온의 배위가 쉽게 일어나기 때문으로 해석된다. 또한 양이온 수율 측정결과 리튬메탈과 $BF_3$간의 반응으로 인해 0.6의 비교적 낮은 값이 나왔지만 초기 3000초 동안에는 0.9 이상의 값이 관찰되어 단일이온 전도체의 특징을 보여주었다.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.522-522
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• 1996

An investigation of the effects of transverse magnetic field and Peltier effect on melt convection and macrosegregation in vertical Bridgman crystal grosth of Te doped InSb was been carried out by means of microstructure observation, Hall measurement, electrical resistivity measurement and X-ray analysis. Before the experiments, Interface stability, convective instability and suppression of convection by magnetic field were calculated theoretically. After doping 1018, 1019 cm-3 Te in InSb, the temperature of Bridgman furnace was set up at $650^{\circ}C$. The samples were grown in I.D. 11mm, 100mm high quartz tube. The velocity of growth was about 2${\mu}{\textrm}{m}$/sec. In order to obtain the suppression of convection by magnetic field in the middle of growth, 2-4KG magnetic field was set on the melt. For searching of the shape of solid-liquid interface and the actual velocity of crystal growth, let 2A current flow from solid to liquid for 1second every 50seconds repeatedly (Peltier effect). The grown InSb was polycrystal, and each grain was very sharp. There was no much difference between the sample with and without magnetic field at a point of view of microstructure. For the sample with Peltier effect, the Peltier marks(striation) were observed regularly as expected. Through these marks, it was found that the solid-liquid interface was flat and the actual growth velocity was about 1-2${\mu}{\textrm}{m}$/sec. On the ground of theoretical calculation, there is thermosolutal convection in the Te doped InSb melt without magnetic field in this growth condition. and if there is more than 1KG magnetic field, the convection is suppressed. Through this experiments, the effective distribution coefficients, koff, were 0.35 in the case of no magnetic field, and 0.45 when the magnetic field is 2KG, 0.7 at 4KG. It was found that the more magnetic field was applied, the more convection was suppressed. But there was some difference between the theoretical calculation and the experiment, the cause of the difference was thought due to the use of some approximated values in theoretical calculation. In addition to these results, the sample with Peltier effect showed unexpected result about the Te distribution in InSb. It looked like no convection and no macrosegregation. It was thought that the unexpected behavior was due to Peltier mark. that is, when the strong current flew the growing sample, the mark was formed by catching Te. As a result of the phenomena, the more Te containing thin layer was made. The layer ruled the Hall measurement. The values of resistivity and mobility of these samples were just a little than those of other reference. It was thought that the reason of this result was that these samples were due to polycrystal, that is, grain boundaries had an influence on this result.

• 한국결정성장학회지
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• 제20권6호
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• pp.278-282
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• 2010

Tm 도핑에 따른 $BaTiO_3$ ceramics의 전기적 특성과 열화 거동에 미치는 영향에 대하여 core-shell 형성과 가속열화시험에 의한 미세화학변화의 관점에서 연구하였다. $Tm_2O_3$를 첨가하지 않은 $BaTiO_3$와 1 mol%를 첨가한 $BaTiO_3$를 펠렛과 적층 형태의 시편으로 각각 제조하였다. 1 mol% $Tm_2O_3$가 첨가된 유전체 시편의 유전상수는 $Tm_2O_3$를 첨가하지 않은 시편에 비해 약 40% 높게 나타났고 X7R 조건을 만족하였다. 절연저항 또한 1 mol% $Tm_2O_3$가 첨가된 시편은 $5.43{\times}10^{10}{\Omega}$으로 $Tm_2O_3$를 첨가하지 않은 시편의 $1.11{\times}10^{10}{\Omega}$보다 높게 나타났다. 이는 $Tm^{3+}$ 이온이 Ba site와 Ti site에 선택적으로 치환되고 유전체 미세조직 내에 core-shell 구조를 형성하여 전기적 특성을 향상시킨 것으로 설명된다. 각각의 조성에 따라 제조된 적층 시편의 $150^{\circ}C$, 70 V, 24시간 가속열화시험결과에 따르면, 1 mol% $Tm_2O_3$가 첨가된 $BaTiO_3$는 첨가되지 않은 시편에 비해 전극 층으로의 산소확산이 감소됨을 확인하였고, 이는 $Tm^{3+}$ 이온의 Ti site 치환에 의해 발생한 산소공공이 Ni 전극과 반응할 수 있는 과잉 산소를 줄여주기 때문으로 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제28권2호
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• pp.57-62
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• 2018

본 연구에서는 Mg acetate 수용액을 사용한 간편한 도핑방법으로 불순물을 주입하여 성장한 $Ga_2O_3$ 박막의 불순물 주입 효과에 대해 연구하였다. MOCVD 방법을 이용해 Si 기판 위에 undoped $Ga_2O_3$ 박막과 Mg-doped $Ga_2O_3$ 박막을 각각 $600^{\circ}C$와 $900^{\circ}C$의 성장온도에서 30분간 성장하였다. 표면 형상 분석 결과 Mg 불순물 주입에 따른 큰 차이는 확인되지 않았으며 $900^{\circ}C$에서 성장한 박막의 표면이 $600^{\circ}C$에서 성장한 박막의 표면보다 큰 거칠기를 가지고 다결정화 되는 것을 확인하였다. 광학적 특성 분석 결과, 도핑된 샘플의 경우 전체적인 발광 피크가 red shift 되었고 UV 방출 세기가 커지는 특성을 보였다. I-V 측정 결과로부터 Mg 불순물에 의해 $600^{\circ}C$ 성장 박막의 누설전류가 감소하고, $900^{\circ}C$ 성장 박막의 광전류는 증가하는 효과를 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권5호
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• pp.401-405
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• 2004

순수한 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스와 도너와 억셉터가 치환된 S $r_{0.99}$B $i_2$(T $a_{0.99}$ $W_{0.01}$)$_2$$O_{9}$ 와 SrB $i_2$(T $a_{0.99}$ $Ti_{0.01}$)$_2$ $O_{8.99}$ 세라믹스를 제조하고 미세구조, 강유전 P-E 이력특성, 상전이 온도를 조사하였다. 입자크기는 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스의 강유전 이력곡선에는 영향을 주지 않았다. 도너를 치환한 S $r_{0.99}$B $i_2$(T $a_{0.99}$ $W_{0.01}$)$_2$$O_{9}$ 세라믹스는 순수한 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스보다 잔류 분극이 크고 더욱 포화된 강유전 P-E 이력곡선을 보였으며, 억셉터가 치환된 SrB $i_2$(T $a_{0.99}$ $Ti_{0.01}$)$_2$ $O_{8.99}$ 세라믹스는 잔류분극이 크게 감소하여 가운데가 잘록한 모양을 보였다. 도너가 치환된 S $r_{0.99}$B $i_2$(T $a_{0.99}$ $W_{0.01}$)$_2$$O_{9}$ 세라믹스의 강유전 분극이 순수한 SrB $i_2$T $a_2$$O_{9}$ 세라믹스보다 더 큰 것은 Sr 공공의 생성에 의하여 분역벽 이동이 용이해졌기 때문이다.동이 용이해졌기 때문이다.동이 용이해졌기 때문이다.동이 용이해졌기 때문이다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권11호
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• pp.1292-1300
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• 1996

PLZT(x/70/30)의 x=7.5, 8.0, 8.5, 10.5 조성에 대하여 전계인가와 동시에 X-선 회절측정을 전계 20kV/cm에 이르기까지 수행하였다. 모든 PLZT는 입방상에 속하였다. x=7.5, 8.0, 8.5에서 PLZT는 4~8kV/cm의 낮은 전계에 이르기까지 반강유전적인 특성을 보였으며 보다 높은 전계에서는 강유전적인 특성을 나타내었다. 온도에 따른 유전상수의 측정에 따르면 x=7.5, 8.0, 8.5 조성에서 PLZT는 완화형 강유전체와 유사하였으며 50-7$0^{\circ}C$에서 확산적인 반강유전-상유전 상전이가 나타났다. 자발분극-전계(P-E) 이력곡선은 이들이 반강유전적인 특성을 가지고 있음을 보여주었다. 매우 넓은 큐리점의 분포는 이들 PLZT의 결정구조에서 La 치환에 의한 양이온 및 빈자리의 무질서도가 상당함을 시사한다. PLZT (10.5/70/30)의 전계에 따른 변형은 매우 미미하였으며 이력현상이 없는 상유전적인 특성을 보였다. 전계인가에 따른 변형률은 La 치환량이 증가함에 따라 감소하였다. PLZT(7.5/70/30)에서 110회절선의 강도는 전계인가에 민감하게 변화하여, [110] 방향에 평행한 자발분극을 가지는 분역이 전계인가로 유도된 PLZT의 강유전상에서 발달된 것처럼 여겨진다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.430-430
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• 2008

Using multi plasma enhanced chemical vapor deposition system (Multi-PECVD), p-a-Si:H deposition layer as a $p^+$ region which was annealed by laser (Q-switched fiber laser, $\lambda$ = 1064 nm) on an n-type single crystalline Si (100) plane circle wafer was prepared as new doping method for single crystalline interdigitated back contact (IBC) solar cells. As lots of earlier studies implemented, most cases dealt with the excimer (excited dimer) laserannealing or crystallization of boron with the ultraviolet wavelength range and $10^{-9}$ sec pulse duration. In this study, the Q-switched fiber laser which has higher power, longer wavelength of infrared range ($\lambda$ = 1064 nm) and longer pulse duration of $10^{-8}$ sec than excimer laser was introduced for uniformly deposited p-a-Si:H layer to be annealed and to make sheet resistance expectable as an important process for IBC solar cell $p^+$ layer on a polished n-type Si circle wafer. A $525{\mu}m$ thick n-type Si semiconductor circle wafer of (100) plane which was dipped in a buffered hydrofluoric acid solution for 30 seconds was mounted on the Multi-PECVD system for p-a-Si:H deposition layer with the ratio of $SiH_4:H_2:B_2H_6$ = 30:120:30, at $200^{\circ}C$, 50 W power, 0.2 Torr pressure for 20 minutes. 15 mm $\times$ 15 mm size laser cut samples were annealed by fiber laser with different sets of power levels and frequencies. By comparing the results of lifetime measurement and sheet resistance relation, the laser condition set of 50 mm/s of mark speed, 160 kHz of period, 21 % of power level with continuous wave mode of scanner lens showed the features of small difference of lifetime and lowering sheet resistance than before the fiber laser treatment with not much surface damages. Diode level device was made to confirm these experimental results by measuring C-V, I-V characteristics. Uniform and expectable boron doped layer can play an important role to predict the efficiency during the fabricating process of IBC solar cells.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.32-32
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• 2008

Microstructure and positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) characteristics of $0.9BaTiO_3-0.1(Bi_{0.5}Na_{0.5})TiO_3$ [BaBiNT] ceramics doped with $Nb_2O_5$ were investigated in order to develop the Pb-free high Curie temperature ($T_c$)(>$160^{\circ}C$) PTC thermistor. The BaBiNT ceramics showed a tetragonal perovskite structure, irrespective of the added amount of $Nb_2O_5$. They also have a homogeneous microstructure. The resistivity of BaBiNT ceramics was gradually decreased by doping $Nb_2O_5$, which might be due to $Nb^{+5}$ ions substituting for $Ti^{+4}$ sites. The PTCR characteristics of BaBiNT ceramics appeared when the amount of doped $Nb_2O_5$ exceeded 0.0025mol%. Moreover, the abrupt grain growth was observed for the 0.03mol% $Nb_2O_5$added BaBiNT ceramics. It showed an especially high $T_c$ of approximately $172^{\circ}C$ and good PTCR characteristics of a high $\rho_{max}/\rho_{min}$ ratio ($2.96\times10^3$), a high resistivity temperature factor (11.40/$^{\circ}C$) along with a relatively low resistivity ($3.5\times10^4\Omega{\cdot}cm$).

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.74-80
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• 2017

This study focuses on the effects of doping $Zn_2BiVO_6$ and $Co_3O_4$ on the sintering and electrical properties of ZnO; where, ZZ consists of 0.5 mol% $Zn_2BiVO_6$ in ZnO, and ZZCo consists of 1/3 mol% $Co_3O_4$ in ZZ. As ZnO was sintered at about $800^{\circ}C$, the liquid phases, which are composed of $Zn_2BiVO_6$ and $Zn_2BiVO_6$-rich phases, were found to be segregated at the grain boundaries of sintered ZZ and ZZCo, respectively, which demonstrates that $V_o^{\cdot}$(0.33~0.36 eV) are formed as dominant defects according to the analysis of admittance spectroscopy. As $Co_3O_4$ is doped to ZZ, the resistivity of ZnO decreases to ~38%, while donor density ($N_d$), interface state density ($N_t$), and barrier height (${\Phi}_b$) increase twice higher than those of ZZ, according to C-V characteristics. This result harbingers that ZZCo and its derivative compositions will open the gate for ZnO to be applied as more progressive varistors in the future, as well as the advantageous opportunity of manufacturing ZnO chip varistors at lower sintering temperatures below $900^{\circ}C$.