Self-standing $TiO_2$ nanotube arrays were fabricated by potentiostatic anodic oxidation method using pure Ti foil as a working electrode and ethylene glycol solution as electrolytes with small addition of $NH_4F$ and $H_2O$. The influences of anodization temperature and time on the morphology and formation of $TiO_2$ nanotube arrays were investigated. The fabricated $TiO_2$ nanotube arrays were applied as a photoelectrode to dye-sensitized solar cells. Regardless of anodizing temperature and time, the average diameter and wall thickness of $TiO_2$ nanotube show a similar value, whereas the thickness show a different trend with reaction temperature. The thickness of $TiO_2$ nanotube arrays anodized at $20^{\circ}C$ and $30^{\circ}C$ was time-dependent, but on the other hand its at $10^{\circ}C$ are independent of anodization time. The conversion efficiency is low, which is due to a morphology breaking of the $TiO_2$ nanotube arrays in manufacturing process of photoelectrode.
니켈-다이아몬드 복합 도금은 회전전극을 이용하여 미세 다이아몬드 입자가 공침된 니켈 복합도금층에 대하여 연구하였다. 복합층의 도금시에 인가한 전류밀도와 전류형태(직류, 펄스)가 도금층의 경도와 표면형상에 미치는 영향에 대하여 알아보았으며 첨가제의 영향에 대하여도 연구하였다. 표면조직을 FESEM을 이용하여 관찰하였으며 Micro Victors를 사용하여 도금층의 경도를 측정하였다. 복합도금층에 다이아몬드가 들어감에 따라 경도는 100%, 마찰저항은 27%까지 증가하였다. 또한 다이아몬드 함량이 20gpl 이상인 경우 경도값이 완만하게 증가하였다.
$SnO_2$ gas sensor for the detection DMMP, simulant of nerve gas was fabricated and its characteristics were examined. Sensing materials were $SnO_2$ added by TEX>$\alpha$-$Al_{2}O_{3}$ with 0∼20wt.% and $In_{2}O_{3}$ with 0∼3wt.% and were physically mixed each material. They were deposited by screen printing method on alumina substrate. The sensor was consisted of sensing electrode with interdigit(IDT) type in front and a heater in back side. Its dimension was 7$\times$10$\times$0.6$\textrm{mm}^2$. Crystallite size 8t phase identification, specific surface area and morphology of fabricated $SnO_2$ powders were analyzed by X-ray diffraction(XRD), surface area analyzer(BET) and by a scanning electron microscope(SEM), respectively. Sensor was measured as flow type and sensor resistance change was monitored as real time using LabVIEW program. The best sensitivities were 75% at adding 4wt.% TEX>$\alpha$-$Al_{2}O_{3}$, operating temperature $300^{\circ}C$ and 87% at adding 2wt.% $In_{2}O_{3}$, operating temperature $350^{\circ}C$ to DMMP 0.5ppm. Response and recovery times were about 1 and 3 min., respectively. Repetition measurement was very good with $\pm$3% in full scale. As a result, operating temperature was lower TEX>$\alpha$-$Al_{2}O_{3}$ than $In_{2}O_{3}$, but sensitivity was higher $In_{2}O_{3}$ than $\alpha$-$Al_{2}O_{3}$.
Silicon can be reactive ion etched (RIE) either isotropically or anisotropically. In this paper, a new micromachining technology combining these two etching characteristics is proposed. In the proposed method, the fabrication steps are as follows. First. a polysilicon layer, which is used as the bottom electrode, is deposited on the silicon wafer and patterned. Then the silicon substrate is etched anisotropically to a few micrometer depth that forms a cavity. Then an PECVD oxide layer is deposited to passivate the cavity side walls. The oxide layers at the top and bottom faces are removed while the passivation layers of the side walls are left. Then the substrate is etched again but in an isotropic etch condition to form a round trench with a larger radius than the anisotropic cavity. Then a sacrificial PECVD oxide layer is deposited and patterned. Then a polysilicon structural layer is deposited and patterned. This polysilicon layer forms a pivot structure of a rocker-arm. Finally, oxide sacrificial layers are etched away. This new micromachining technology is quite simpler than conventional method to fabricate joint structures, and the devices that are fabricated using this technology do not require a flexing structure for motion.
디지털 X-선 촬영 장치에 응용되는 MSGC형 검출기를 설계 및 제작하였다. 기판의 재질은 실리콘기판과 유리기판을 사용하였으며, 기판위에 증착된 전극물질은 포토리소그래피 공정을 이용하였으며, 크롬을 전극의 재료를 이용하였다. 양전극의 폭은 $10{\mu}m$, 음전극의 폭은 $290{\mu}m$로 각각 제작하였다. 양전극과 음전극 사이의 거리는 $100{\mu}m$ 이고, 검출기의 유효영역은 $50{\times}50mm^2$로 설계하였다. 그리고 양전극의 수는 80개로 하였고, 양전극의 전압이 600 Volt 이상 인가한 경우 양전극과 음전극 부분이 방전되어 끊어진 현상을 확인하였다. 결과적으로 검출기체인 Ar(90%) + $CH_4$(10%) 기체 하에서 X-선관의 전압은 42 kV, 최대전류 1 mA까지 인가하여 연구를 수행하였다.
The intermediate operating temperature of solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) have achieved considerable importance in the area of power fabrication. This is because to improve materials compatibility, their long-term stability and cost saving potential. However, to conserve rational cell performance at reduced-temperature regime, cathode performance should be obtained without negotiating the internal resistance and the electrode kinetics of the cell. Recently, double perovskite structure cathodes have been studied with great attention as a potential material for IT-SOFCs. In this study, double-perovskite structured cathodes of $GdBaCoCuO_{5+\delta}$, $GdBaCo_{2/3}Cu_{2/3}Fe_{2/3}O_{5+\delta}$ compositions and $(1-x)GdBaCo_2O_{5+\delta}+xCe_{0.9}Gd_{0.1}O_{1.95}$ (x = 10, 20, 30 and 40 wt.%) composites were evaluated as the cathode for intermediate temperature solid oxide fuel cells(IT-SOFCs). Electrical conductivity of the cathodes were measured by DC 4-probe method, and the thermal expansion coefficient of each sample was measured up to $900^{\circ}C$ by a dilatometer study. Area specific resistances(ASR) of the $GdBaCo_{2/3}Cu_{2/3}Fe_{2/3}O_{5+\delta}$ cathode and 70 wt.% $GdBaCo_2O5+\delta$ + 30wt.% Ce0.9Gd0.1O1.95 composite cathode on CGO electrolyte substrate were analyzed using AC 3-probe impedance study. The obtained results demonstrate that double perovskite-based compositions are promising cathode materials for IT-SOFCs.
가스 감지막의 미세구조와 비화학량론 구조의 변화에 따른 응답특성의 거동을 고찰하기 위하여 소성 조건을 변화시키면서 $WO_3$후막형 가스센서를 제조하였다. 소자는 감지물질인 $WO_3$분말과 유기 용제를 균일하게 혼합한 페이스트를 Au전극과 $RuO_2$발열체가 입혀진 알루미나 기판 위에 스크린 프린팅 방법으로 제조하였다. 소성 조건을 변화시키기 위하여 600-$800^{\circ}C$ 온도범위하에서 1시간 동안 열처리 하였고, Ar과 $O_2$가스의 비율을 변화시키면서 $700^{\circ}C$에서 1시간 재열처리하였다. 열처리 결과, 소성 온도 $700^{\circ}C$에서 제조된 $WO_3$가스센서 소자가 가스감도 210, 응답속도 2초로 가장 좋은 특성을 보였으며 Ar과 $O_2$가스의 비율이 40-50%의 소성 분위기에서 가스 감도가 가장 높게 나타났다.
본 논문에서는 2개의 동일한 1-Port 형 공진기를 병렬로 근접배치시킨 이중모드 SAW 공진기의 설계를 위하여, 우선, 결합 모드이론에 의한 1-Port 형 공진기의 특성을 기초로 하여, 도파로 모델을 적용한 이중모드 SAW 공진기의 특성을 분석하였으며, 이를 이용해서 중심 주파수가 150.15MHz이고 대역폭이 80KHz인 2-Pole 및 4-Pole 협대역 필터를 설계.제작 하였다. 이중모드 SAW 필터를 설계변수를 달리하여 여러 번 제작.실험하여 실험치와 이론치를 비교함으로써, 제품 설계에 사용 가능한 실험적 설계 특성을 얻었으며, 이동통신기기에서 사용될 수 있는 헙대역 통과 필터를 구현하였다. DMS 공진기를 구성한 압전 기판으로는 높은 주파수에서도 온도변화에 의한 주파수 이동 및 물성의 변화가 적은 ST-cut quartz(수정)를 선택하였으며, 필터의 제작은 정확한 전극구조를 얻기 위하여 고해상도 사진 식각법과 전극의 수직식각특성이 우수한 이온반응 식각법(Reactive Ion Etching)을 적용하였다.
Previously, crystallization of a-Si:H films on glass substrates were limited to anneal temperature below 600.deg. C, over 10 hours to avoid glass shrinkage. Our study indicates that the crystallization is strongly influenced by anneal temperature and weakly affected by anneal duration time. Because of the high temperature process and nonconducting substrate requirements for poly-Si TFTs, the employed substrates were limited to quartz, sapphire, and oxidized Si wafer. We report on poly-Si TFT's using high temperature anneal on a Si:H/Mo structures. The metal Mo substrate was stable enough to allow 1000.deg. C anneal. A novel TFT fabrication was achieved by using part of the Mo substrate as drain and source ohmic contact electrode. The as-grown a-Si:H TFT was compared to anneal treated poly-Si TFT'S. Defect induced trap states of TFT's were examined using the thermally stimulated current (TSC) method. In some case, the poly-Si grain boundaries were passivated by hydrogen. A-SI:H and poly-Si TFT characteristics were investigated using an inverted staggered type TFT. The poly -Si films were achieved by various anneal techniques; isothermal, RTA, and excimer laser anneal. The TFT on as grown a-Si:H exhibited a low field effect mobility, transconductance, and high gate threshold voltage. Some films were annealed at temperatures from 200 to >$1000^{\circ}C$ The TFT on poly-Si showed an improved $I_on$$I_off$ ratio of $10_6$, reduced gate threshold voltage, and increased field effect mobility by three orders. Inverter operation was examined to verify logic circuit application using the poly Si TFTs.
본 연구는 요소 센서 제작을 위한 과정으로서, 전기화학적 방법을 이용한 다공질 실리콘 구조 형성과, PDV(Physical Vapor Deposition) 법에 의한 백금 박막 코팅 및 전기화학적 전도성 고분자 코팅과 urease 고정화 단계를 고찰하고 감도 특성을 제시 하였다. 전극 기질로서 B을 도우핑한 p-type 실리콘웨이퍼를 사용하였고, HF:$C_2H_5OH:H_2O$=1:2:1의 부피비를 갖는 에칭 용액에서 5분간 -7 $mA/cm^2$의 일정 전류를 가하여 폭 2 ${\mu}m$, 깊이 10 ${\mu}m$의 다공질 실리콘(PS) 충을 형성하였다. 그 위에 200 ${\AA}$의 Ti 층을 underlayer로서 증착하고, 2000 ${\AA}$의 Pt를 중착하여 PS/Pt 박막 전극을 제작하고, 전도성 고분자로서 polypyrrole (PPy), 또는 poly(3-mehylthiophene) (P3MT)을 전기화학적으로 코팅한 후, urease(EC 3.5.1.5, type III, Jack Bean, Sigma)를 고정화 하였다. 고정화 시 전해질 수용액의 pH는 7.4로 하여 urease표면이 음전하를 갖도록 하고, 전극에 0.6 V (vs. SCE(Saturated Calomel Electrode))의 일정 전압을 가함으로써 urease가 전도성 고분자 표면에 전기적으로 흡착되도록 하였다. 이상의 방법으로 제작한 요소 센서의 감도는 PPy와 P3MT를 전자 전달 매질로 사용한 경우, 각각 8.44 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$와 1.55 ${\mu}A/mM{\cdot}cm^2$의 감도를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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