• Title/Summary/Keyword: Ge(111)

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생체재료용 Ti-Nb-Ge합금의 초탄성 특성 및 기계적 성질에 미치는 집합조직의 영향

  • Kim, Han-Sol;Kim, Won-Yong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.48.1-48.1
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    • 2009
  • Ti합금은 생체적합성이 우수하여 생체재료로 널리 사용되어 왔으며, 특히 Nitinol로 알려진 Ti-Ni합금은 형상기억특성 및 초탄성특성을 지녀 치열교정용 와이어나 혈관확장용 스텐트 등으로 사용되어 왔다. 최근 Ni과 같은 세포독성 합금원소의 용출가능성이 문제가 되어 Ni을 함유하지 않는 Ti합금이 주목받고 있다. 본 연구에서는 Ti-Nb-Ge 합금의 집합조직과 초탄성 및 기계적 특성의 관계를 고찰함으로써, 사용목적이나 요구특성에 부합되는 가공열처리방법을 도출하고자 하였다. 비소모전극식 진공아크용해장치를 이용하여 Ti-Nb-Ge 합금 버튼을 만들고, 이를 $1000^{\circ}C$에서 30분간 유지 후 얼음물에 급랭처리하였다. 이후 집합조직 제어를 위해 등속압연 및 이속압연의 두가지 방법으로 냉간압연한 후, $850^{\circ}C$에서 30분~2시간까지 열처리하였다. 광학현미경과 투과전자현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하고, X-선 회절분석법을 이용하여 집합조직을 분석하였다. 또한 순환식 인장시험을 통해 시편의 초탄성 특성 및 기계적 성질을 평가하였다. 등속압연재는 {001}<110>에서 {111}<110>에 이르는 $\alpha$-fiber가 발달하는 한편, 이속압연재는 {001} 및 {111}가 발달하는 것으로 나타났다. 또한 압연방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 초탄성 특성이 높게 나타났다. 이는 응력유기 마르텐사이트 변태 시 $\beta$의 <110>방향이 $\alpha$" <010>방향으로 변할 때 길이가 증가하므로, 시편에 인장방향으로 <110>이 평행한 집합조직이 발달할수록 응력유기 마르텐사이트 변태가 용이해지기 때문인 것으로 사료된다.

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Analysis of Electronic Materials Using Transmission Electron Microscopy (TEM) (전자현미경을 이용한 전자재료분석)

  • Kim, Ki-Bum
    • Applied Microscopy
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    • v.24 no.4
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    • pp.132-144
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    • 1994
  • The application of TEM in investigating the evolution of microstructure during solid phase crystallization of the amorphous Si, $Si_{1-x}Ge_x,\;and\;Si_{1-x}Ge_x/Si$ films deposited on $SiO_2$ substrate, in identifying the failure mechanism of the TiN barrier layer in the Cu-metallization scheme, and in comparing the microstructure of the as-deposited Cu-Cr and Cu-Ti alloy films are discussed. First, it is identified that the evolution of microstructure in Si and $Si_{1-x}Ge_x$ alloy films strongly depends on the concentration of Ge in the film. Second, the failure mechanism of the TiN diffusion barrier in the Cu-metallization is the migration of the Cu into the Si substrate, which results in the formation of a dislocation along the Si {111} plane and precipitates (presumably $Cu_{3}Si$) around the dislocation. Finally, the microstructure of the as-deposited Cu-Cr and Cu-Ti alloy films is also quite different in these two cases. From these several cases, we demonstrate that the information which we obtained using TEM is critical in understanding the behavior of materials.

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Growth of InGaP on Ge substrates by metalorganic chemical vapor deposition for triple junction solar cells

  • Lee, Sang-Su;Yang, Chang-Jae;Sin, Geon-Uk;Yun, Ui-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.133-133
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    • 2010
  • 3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 35% 이상의 광변환 효율로 주목을 받고 있다. 일반적으로 삼중 접합 태양전지는 넓은 영역대의 파장을 흡수하기 위해 밴드갭이 다른 InGaP, GaAs, Ge이 사용된다. 그 중 하부셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용되는데, p-type Ge 기판위에 III-V 결정막 성장 시 5족 원소가 확산되어 pn접합을 형성하게 된다. 이러한 구조를 가진 Ge 하부셀이 효율적으로 홀-전자 쌍을 형성하기 위해서는 두꺼운 베이스와 얇은 에미터 접합이 필요하다. InGaP의 phosphorus는 낮은 확산계수로 인해 GaAs의 arsenic에 비해 얇은 접합이 형성 가능하며, Ge표면 에칭효과가 더 적다는 장점이 있다. 이를 고려해 우리 연구그룹에서는 metalorganic chemical vapor depostion(MOCVD)을 이용하여 Ge기판위에 성장한 InGaP layer의 특성을 관찰해 보았다. <111>로 $6^{\circ}$ 기울어진 p-type Ge(100) 기판위에 MOCVD를 통해 InGaP layer를 형성하였고, 성장된 layer를 atomic force microscope(AFM)와 high-resolution x-ray diffraction(HRXRD)을 이용하여 표면형상, 조성, 응력상태 등을 각각 관찰하였다. 또한 phosphorus 확산에 의해 형성되는 도핑농도는 electrochemical capacitance-voltage(ECV)을 이용하여 관찰하였다. 성장된 Ge기판위의 InGaP layer의 경우 특징적으로 높이 50 nm, 밑변 길이 $1\;{\mu}m$의 경사진 표면을 관찰할 수 있었으며, 이러한 구조는 TMIn과 TMGa의 비율이 증가 할수록 감소하였다. 따라서 이러한 경사진 형태의 구조는 격자 불일치 때문인 것으로 판단된다. 추가적으로 V/III ratio의 최적화를 통해 1.3 nm의 표면 거칠기를 갖는 InGaP layer를 얻을 수 있었다. ECV를 통해 Ge 하부셀의 pn접합 형성을 관찰한 결과 약 160 nm에서 접합이 형성되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 같은 성장 조건의 샘플을 1000 초 열처리 후에 접합깊이의 변화를 관찰한 결과 180 nm에서 접합이 관찰되었지만, GaAs의 arsenic에 의한 pn접합은 열처리 후에 그 깊이가 170 nm에서 300 nm로 증가 하였다. 따라서 삼중접합 태양전지의 제작 공정을 고려할 경우 phosphorus에 의한 접합 형성이 Ge 하부셀의 동작 특성에 유리할 것으로 판단된다.

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CORRELATION FUNCTIONS OF THE ABELL, APM, AND X-RAY CLUSTERS OF GALAXIES

  • LEE SUNGHO;PARK CHANGBOM
    • Journal of The Korean Astronomical Society
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    • v.35 no.3
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    • pp.111-121
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    • 2002
  • We have measured the correlation functions of the optically selected clusters of galaxies in the Abell and the APM catalogs, and of the X-ray clusters in the X-ray-Brightest Abell-type Clusters of galaxies (XBACs) catalog and the Brightest Clusters Sample (BCS). The same analysis method and the same method of characterizing the resulting correlation functions are applied to all observational samples. We have found that the amplitude of the correlation function of the APM clusters is much higher than what has been previously claimed, in particular for richer subsamples. The correlation length of the APM clusters with the richness R $\ge$ 70 (as defined by the APM team) is found to be $r_0 = 25.4_{-3.0}^{+3.1}\;h^{-1}$ Mpc. The amplitude of correlation function is about 2.4 times higher than that of Croft et al. (1997). The correlation lengths of the Abell clusters with the richness class RC $\ge$ 0 and 1 are measured to be $r_0 = 17.4_{-1.1}^{+1.2}$ and $21.0_{-2.8}^{+2.8}\;h^{-1}$ Mpc, respectively, which is consistent with our results for the APM sample at the similar level of richness. The richness dependence of cluster correlations is found to be $r_0= 0.40d_c + 3.2$ where $d_c$ is the mean intercluster separation. This is identical in slope with the Bahcall & West (1992)'s estimate, but is inconsistent with the weak dependence of Croft et al. (1997). The X-ray bright Abell clusters in the XBACs catalog and the X-ray selected clusters in the BCS catalog show strong clustering. The correlation length of the XBACs clusters with $L_x {\ge}0.65{\times} 10^{44}\;h^{-2}erg\;s^{-1}$ is $30.3_{-6.5}^{+8.2}\;h^{-1}$ Mpc, and that of the BCS clusters with $L_x {\ge}0.70{\times} 10^{44}\;h^{-2}erg\;s^{-1}$ is $30.2_{-8.9}^{+9.8}\;h^{-1}$ Mpc. The clustering strength of the X-ray clusters is much weaker than what is expected from the optical clusters.

Crytallization Behavior of Amorphous ${Si_{1-x}}{Ge_x)$ Films Deposited on $SiO_2$ by Molecular Beam Epitaxy(MBE) ($SiO_2$위에 MBE(Moleculat Beam Epitaxy)로 증착한 비정질 ${Si_{1-x}}{Ge_x)$박막의 결정화거동)

  • Hwang, Jang-Won;Hwang, Jang-Won;Kim, Jin-Won;Kim, Gi-Beom;Lee, Seung-Chang;Kim, Chang-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.8
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    • pp.895-905
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    • 1994
  • The solid phase crystallization behavior of undoped amorphous $Si_{1-x}Ge_{x}$ (X=O to 0.53) alloyfilms was studied by X-ray diffractometry(XRD) and transmission electron microscopy(TEM). Thefilms were deposited on thermally oxidized 5" (100) Si wafer by MBE(Mo1ecular Beam Epitaxy) at 300'C and annealed in the temperature range of $500^{\circ}C$ ~ $625^{\circ}C$. From XRD results, it was found that the thermal budget for full crystallization of the film is significantly reduced as the Ge concentration in thefilm is increased. In addition, the results also shows that pure amorphous Si film crystallizes with astrong (111) texture while the $Si_{1-x}Ge_{x}$ alloy film crystallzes with a (311) texture suggesting that the solidphase crystallization mechanism is changed by the incorporation of Ge. TEM analysis of the crystallized filmshow that the grain morphology of the pure Si is an elliptical and/or a dendrite shape with high density ofcrystalline defects in the grains while that of the $Si_{0.47}Ge_{0.53}$ alloy is more or less equiaxed shape with muchlower density of defects. From these results, we conclude that the crystallization mechanism changes fromtwin-assisted growth mode to random growth mode as the Ge cocentration is increased.ocentration is increased.

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A Study on Blood Lipids and Blood Pressure of Adult Men and Women According to Vegetable Intake (일부 성인남녀의 채소 섭취량에 따른 혈중 지질 및 혈압에 관한 연구)

  • Choi, Mi-Kyeong;Bae, Yun-Jung
    • Korean Journal of Community Nutrition
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    • v.12 no.6
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    • pp.761-772
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    • 2007
  • It has been suggested that vegetables protect the cardiovascular system in part by attenuating blood pressure. The purpose of the present research was to examine blood lipids according to vegetable intakes. Anthropometric measurements, blood pressures, nutrient intakes using the 24-hour recall method, and serum lipids of <50th percentile vegetable intake group (<50th percentile VIG; men=66, women=111) and ${\ge}50th$ percentile vegetable intake group (${\ge}50th$ percentile VIG; men=83, women=94) were estimated. The average age, height, and BMI were 54.7 years, 158.2 cm, 62.2 kg, and $24.9kg/m^2$ for <50th percentile VIG and 53.7 years, 159.6 cm, 63.0 kg, and $24.7kg/m^2$ for ${\ge}50th$ percentile VIG, respectively. The daily food intake of the ${\ge}50th$ percentile VIG was significantly higher than that of the <50th percentile VIG (p<0.001). Also, daily intakes of cereals (p<0.001), legumes (p<0.05), nuts (p<0.05), vegetables (p<0.001), and fruits (p<0.05) of the ${\ge}50th$ percentile VIG were significantly higher than those of the <50th percentile VIG. The daily energy intakes of ${\ge}50th$ percentile VIG and <50th percentile VIG were 1342.7 kcal and 1782.0 kcal (p<0.001), and most nutrient intakes of the ${\ge}50th$ percentile VIG was significantly higher than that of the <50th percentile VIG. Serum cholesterol of the ${\ge}50th$ percentile VIG were significantly lower than that of the <50th percentile VIG (p<0.01). Also, vegetable intake showed significantly negative correlations with total cholesterol (p<0.05) and LDL-cholesterol (p<0.05). Based on these results, it should be emphasized that increase of vegetable intake improves the blood lipid profile.

MgFe$_2$/GeO$_2$ AR Coating on o-type(100) Cz Silicon Solar Cells

  • Lim, D.G.;Lee, I.;Lee, U.J.;Yi, J.
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • v.1 no.4
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    • pp.11-15
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    • 2000
  • This paper presents a process optimization of antireflection (AR) coating on crystalline Si solar cells. Theoretical and experimental investigations were performed on a double-layer AR(DLAR) coating of MgFe$_2$/GeO$_2$. We investigated GeO$_2$ films as an AR layer because they have a proper refractive index of 2.46 and demonstrate the same lattice constant as Si substrate. RF sputter grown GeO$_2$ film showed deposition temperature strong dependence. The GeO$_2$ at 400$\^{C}$ exhibited a strong (111) preferred orientation and the lowest surface roughness of 6.87 $\AA$. Refractive index of MgFe$_2$film was measured as 1.386 for the most of growth temperature. An optimized DLAR coating showed a reflectance as low as 2.04% in the wavelengths ranged from 0.4 ㎛ to 1.1 ㎛. Solar cells with a structure of MgFe$_2$/GeO$_2$/Ag/N$\^$+//p-type Si/P$\^$+//Al were investigated with the without DLAR coatings. We achieved the efficiency of solar cells greater than 15% with 3.12% improvement with DLAR coatings. Further details about MgFe$_2$,GeO$_2$ films, and cell fabrication parameters are presented in this paper.

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a-SiGe:H 박막의 고상결정화에 따른 주요 결험 스핀밀도의 변화

  • 노옥환;윤원주;이정근
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.78-78
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    • 2000
  • 다결정 실리콘-게르마늄 (poly-SiGe)은 태양전지 개발에 있어서 중요한 물질이다. 우리는 소량의 Ge(x=0.05)으로부터 다량의 Ge(x=0.67)을 함유한 수소화된 비정질 실리콘-게르마늄 (a-SiGe:H) 박막의 고상결정화 과정을 ESR (electron spin resonance)방법으로 조사해보았다. 먼저 PECVD 방법으로 Corning 1737 glass 위에 a-Si1-xGex:H 박막을 증착시켰다. 증착가스는 SiH4, GeH4 가스를 썼으며, 기판온도는 20$0^{\circ}C$, r.f. 전력은 3W, 증착시 가스압력은 0.6 Torr 정도이었다. 증착된 a-SiGe:H 박막은 $600^{\circ}C$ N2 분위기에서 다시 가열되어 고상결정화 되었고, 결정화 정도는 XRD (111) peak의 세기로부터 구해졌다. ESR 측정은 상온 x-band 영역에서 수행되었다. 측정된 ESR스팩트럼은 두 개의 Gaussian 함수로써 Si dangling-bond와 Ge dangling-bond 신호로 분리되었다. 가열 초기의 a-SiGe:H 박막 결함들의 스핀밀도의 증가는 수소 이탈에 기인하고, 또 고상결정화 과정에서 결정화된 정도와 Ge-db 스핀밀도의 변화는 서로 깊은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 특히 Ge 함유량이 큰 박막 (x=0.21, 0.67)에서 뿐만 아니라 소량의 Ge이 함유된 박막(x=0.05)에서도 Ge dangling-bond가 Si dangliong-bond 보다 고상결정화 과정에서 더 중요한 역할을 한다는 것을 알수 있었다. 또한 초기 열처리시 Si-H, Ge-H 결합에서 H의 이탈로 인하여 나타나는 Si-dangling bond, Ge-dangling bond 스핀밀도의 최대 증가 시간은 x 값에 의존하였는데 이러한 결과는 x값에 의존하는 Si-H, Ge-H 해리에너리지로 설명되어 질 수 있다. 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.보았다.다.다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불

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