• 제목/요약/키워드: HgTe-PbTe

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PbTe 열전재료에 형성된 HgTe 나노개제물의 석출거동: 초기 격자 불일치의 형성, 이론적 계산 및 실험적 증명 (Precipitation Behaviors of HgTe Nanoinclusions Formed in Thermoelectric PbTe: Initial Induced Lattice Mismatch, Theoretical Calculation and Experimental Verification)

  • 김경호;권태형;박수한;안형근;이만종
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.599-604
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    • 2011
  • A highly strained nanostructure comprising crystallographically aligned HgTe nanoinclusions and a surrounding PbTe matrix has been synthesized using a precipitation process of supersaturated HgTe-PbTe alloys. From the early precipitation stage, HgTe nanoinclusions take disk shape, which is transformed from initial HgTe nuclei, although there is no lattice constant difference of the two end components at standard state. As a primary reason for the morphological transformation of the initial spherical HgTe nuclei to HgTe nanodisks, the induced lattice mismatch is suggested. On the condition that the HgTe nanodisks maintain perfect coherent nature with PbTe matrix, the stress-free lattice constant of constrained HgTe nanodisks has been calculated based on the defined concept of the strain-induced tetragonality, the linear elasticity and the actual measurement in HRTEM images.

Study on the Self-Aligned HgTe Nanocrystallites Induced by Controlled Precipitation Technique in HgTe-PbTe Quasi-Binary Semiconductor System: Part I. TEM Study

  • Lee, Man-Jong
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.226-231
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    • 2002
  • The present study discusses the results of the controlled precipitation of HgTe nanocrystals in a PbTe semiconductor matrix and demonstrates its effectiveness in producing well-organized and crystallographically aligned semiconductor nanocrystals. Following the similar procedure used in metallic alloys, the semiconductor alloys are treated at 600$^{\circ}C$ for 48 hours, quenched and aged up to 500 hours at 300$^{\circ}C$ and 450$^{\circ}C$ to induce homogeneous nucleation and growth of HgTe nanocrystalline precipitates. Examination of the resulting precipitates using transmission electron microscopy (TEM) and high resolution TEM (HRTEM) reveals that the coherent HgTe precipitates form as thin discs along the {100} habit planes making a crystallographic relation of {100}$\sub$HgTe///{100}$\sub$PbTe/ and [100]$\sub$HgTe///[100]$\sub$PbTe/. It is also found that the nato-disc undergoes a gradual thickening and a faceting under isothermal aging up to 500 hours without any noticeable coarsening. These results, combined with the extreme dimension of the precipitates (4 nm in length and sub-nanometer in thickness) and the simplicity of the formation process, leads to the conclusion that controlled precipitation is an effective method for the preparation of the desirable quantum-dot nanostructures.

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Electron Microscope Analyses of Self-aligned HgTe Nanocrystallites Induced by Controlled Precipitation Technique

  • Lee, Man-Jong
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제3권3호
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    • pp.8-13
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    • 2002
  • Controlled precipitation of quasi-binary semiconductor system is newly proposed as an effective and reliable technique for the formation of well-defined and crystallographically aligned semiconductor nanostructures. Using HgTe-PbTe quasi-binary semiconductor system, self-aligned HgTe nanocrystallites distributed three dimensionally within PbTe matrix were successfully formed by the simple three step heat treatment process routinely found in age hardening process of metallic alloys. Examination of the resulting nano precipitates using conventional transmission electron microscopy (CTEM) and high resolution TEM (HRTEM) reveals that the coherent HgTe precipitates form as thin discs along the (100) habit planes making a crystallographic relation of {100}$\_$HgTe///{100}$\_$PbTe/ and [100]$\_$HgTe///[100]$\_$PbTe/. It is also found that the precipitate undergoes a gradual thickening and a faceting under isothermal aging up to 500 hours without any noticeable coarsening. These results, combined with the extreme dimension of the precipitates (4-5 nm in length and sub-nanometer in thickness) and the simplicity of the formation process, leads to the conclusion that controlled precipitation is an effective method for preparing desirable quantum-dot nanostructures.

Digital X-ray Detector에 적용을 위한 Polycrystalline CdTe 구조에 따른 전기적 신호 연구

  • 김진선;오경민;조규석;송용근;홍주연;허승욱;남상희
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.484-484
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    • 2013
  • 기존 진단용 Digital X-ray Detector이 직접방식에서는 a-Se (Amorphous Selenium)이 대중화되었지만 고전압을 인가하여야한다는 점과 그로 인한 물질 자체의 Life time 감소 등 여러 단점들 때문에 기타 후보물질들로 HgI2, PbI2, PbO, CdTe, CdZnTe가 연구 되고 있다. 이러한 후보 물질들 중 본 연구에서는 PVD (Physical Vapor Deposition)방식을 이용하여 Polycrystalline CdTe 박막을 제작하고 특성 향상을 위해 유전물질을 Passive layer와 Protect layer로써 증착하였다. 또한 유전체층의 위치에 따른 특성 분석을 위해 제작된 박막은 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope), XRD (X-ray Diffraction)을 통해 구조적인 특성을 확인하였다. 그리고 입사되는 X-ray 선량에 의해 생성되는 전기적 특성을 분석하였다, 그 결과 박막의 Grain Size는 약 $5{\mu}M$이며 (111)방향의 주 peak를 띄는 Poly CdTe형태로 증착된 것을 확인하였다. 전기적인 신호 결과 Passive layer와 Protect layer를 증착한 박막 모두 Darkcurrent가 감소된 것을 확인하였다. 또한 Sensitivity 측정 결과 Passive layer를 삽입한 경우 신호 값이 감소하였으며 Protect layer를 삽입한 경우 신호 값의 변화가 일어나지 않았다. 그러므로 Protect layer를 등착한 박막의 경우 SNR이 현저히 높아지는 결과를 낳았다.

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p-$Hg_{0.7}$$Cd_{0.3}$Te에 낮은 저항의 접촉을 얻는 방법에 대한 연구 (Low-resistance ohmic contacts to p-$Hg_{0.7}$$Cd_{0.3}$Te)

  • 김관;정한;김성철;이희철;김충기;김홍국;김재묵
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권10호
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    • pp.87-93
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    • 1994
  • Ohmic contacts between Au and p-HgHg_{0.7}Cd_{0.3}Te$ with low specific contact resistance have been obtained. The contact region of the wafer is first pre-heated for 5 seconds in a rapid thermal processing equipment. The temperature reaches a maximum value of about 200$^{\circ}C$ at the end of the 5 seconds. Next, a thin Au film is formed on the contact region by immersing the sample in AuCl$_{3}$ solution. the sample is then post-annealed in the same condition as the pre-heating after Pb/In pad metals are deposited on the electroless Au contacts. The specific contact resistance measured by transmission line model is 5${\times}10^{-3}{\Omega}cm^{2}$ at 80K. RBS and differential Hall measurement data suggest that the above low resistance ohmic contact is ascribed to surface traps and increased gold diffusion rate.

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X선 영상센서 적용을 위한 광도전체 필름의 전기적 응답특성 연구 (A study on electrical response property of photoconductor film for x-ray imaging sensor)

  • 강상식;김찬욱;이미현;이광옥;문용수;안성아;노시철;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.29-33
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    • 2009
  • 최근 디지털 방사선 영상획득을 위한 평판형 X선 검출기에 이용되는 광도전체(a-Se, $HgI_2$, PbO, CdTe, $PbI_2$ 등)에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 $HgI_2$ 와 a-Se 필름 변환체에 대해 X선에 대한 전기적 신호검출 특성을 조사하였다. 수백 마이크로의 두꺼운 광도전체 필름 제작을 위해 $HgI_2$는 입자침전방법을 이용하였고, a-Se은 종래의 진공열증착법을 이용하였다. 제작된 시편에 대한 전기적 특성 실험은 누설전류, 신호응답 특성, 민감도 등을 측정하였다. 실험결과로부터, $HgI_2$는 상용화된 a-Se에 비해 낮은 동작전압특성과 우수한 신호 발생율을 보임을 알 수 있었다.

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액정 기반 방사선 검출기 적용을 위한 광도전체의 전기적 특성 연구 (Study on electrical properties of photoconductors for radiation detector application based on liquid crystal)

  • 강상식;최영준;이미현;김현희;노시철;조규석;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.27-30
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    • 2010
  • 방사선 광변조기는 방사선량에 비례하여 액정셀의 광투과율의 변화를 이용하여 선량을 측정하는 소자이다. 본 연구에서는 이러한 방사선 광변조기 적용을 위해 광도전체 필름을 제작하여 전기적 특성을 비교하였다. 필름제조는 침전법과 인쇄법을 이용하여 ITO 유리기판 위에 $200{\mu}m$의 두께로 형성하였다. 전기적 특성을 분석하기 위해 I-V측정을 하였으며, 측정된 누설전류와 민감도 값을 이용하여 신호대잡음비(SNR)를 얻었다. 측정결과, 인쇄법에 비해 침전법에 의해 제조된 $HgI_2$ 필름이 약 40%의 누설전류 저감효과를 보였으며, 민감도는 $1V/{\mu}m$의 전기장에서 2배 높은 값을 얻었다. 또한, 침전법에 의해 제조된 $PbI_2$, PbO, CdTe 필름에 비해 $HgI_2$ $1V/{\mu}m$에서 10~25배 높은 신호대잡음비를 가짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 침전법에 의해 제조된 $HgI_2$ 광도전체를 방사선 광변조기에 적용함으로써 방사선량 검출기의 우수한 특성을 가질 수 있을 것으로 기대된다.

Mercuric iodide 기반의 디지털 X-선 검출기의 특성 연구 (Characterization studies of digital x-ray detector based on mercuric iodide)

  • 조성호;박지군;최장용;석대우;차병열;남상회;이범종
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.392-395
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    • 2003
  • For the purpose of digital x-ray imaging, many materials such as $PbI_2$, $HgI_2$, TlBr, CdTe and CdZnTe have been under development for servaral years as direct converter layer. $Hgl_2$ film detector have recently been shown as one of the most promising semiconductor materials to be used as direct converters in x-ray digital radiography. This paper, the $HgI_2$ films are deposited on conductive-coated glass by screen printing, in which $HgI_2$ powder is embedded in a binder and solvent, and the slurry is used to coat the conductive-coated glass. We investigated electrical characteristic of the fabricated $HgI_2$ films. The x-ray response to radiological x-ray generator of 70Kvp using the current integration mode will be reported for screen printing films. These results indicate that $HgI_2$ detectors have high potential as new digital x-ray imaging devices for radiography.

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광양 폐금광 수계에 형성된 철수산화물에 대한 광물학적 및 지구화학적 특성 (Mineralogy and Geochemistry of Iron Hydroxides in the Stream of Abandoned Gold Mine in Kwangyang, Korea)

  • 박천영;정연중;김성구
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.208-222
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    • 2001
  • 이 연구는 전남 광양광산과 그 주변의 하천에 형성되어 있는 부유성 비정질 퇴적물의 지구화학적 특성을 밝히기 위해 수행되었다. 부유성 비정질 퇴적물의 주요성분은 Fe$_2$O$_3$이며, Fe$_2$O$_3$의 함량은 17.9${\cdot}$72.3wt.% 범위로 나타난다. Fe함량이 증가하면 Si, Al, Mg, Na, K, Mn 및 Ti 함량이 감소하며 Te, Au, Ga, Bi, Cd, Hg, Sb, 및 Se등의 함량은 증가한다. 하상 침전물인 비정질 퇴적물에는 As(최대 54.9ppm), Bi(최대 3.77ppm), Cd(최대 3.65ppm), Hg(최대64ppm), Sb(최대 10.1ppm), Cu (최대 37.1ppm), Mo(최대 8.86ppm), Pb(최대 9.45ppm) 및 Zn(최대 29.7ppm) 등의 중금속원소가 농집되어 있다. 황갈색 침전물에는 Au(최대 4.40ppm)와 Ag(최대 0.24ppm) 함량이 매우 높게 나타나며, Au함량은 하천의 상류지역에 높은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 감소한다. 반면에 Ag 함량은 상류지역의 하천에 낮은 함량을 보이다가 하류지역으로 갈수록 그 함량이 증가하여 나타난다. XRD분석에서 하상의 황갈색 침전물은 X-선회절선이 뚜렷하지 않은 비정질이거나 결정도가 미약한 철수산화물로 밝혀졌으며, 석영, 침철석, 고령토, 일라이트 등이 관찰된다. IR분석에서 비정질 하상 퇴적물은 OH기, H$_2$O, SO$_4$ 및 Fe-O 기에 의한 흡수밴드가 관찰된다.

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