• 제목/요약/키워드: Hydrogen deposition

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지르코니아 코팅 지지체를 이용한 수소분리막 (Hydrogen Permselective Membrane using the Zirconia Coated Support)

  • 최호상;유철휘;황갑진
    • 멤브레인
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    • 제20권3호
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    • pp.210-216
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    • 2010
  • IS (요오드-황)프로세스의 HI 분해반응 공정에서의 적용을 목적으로 지르코니아 코팅 지지체를 이용하여 CVD법에 의해 수소분리막을 제작하였으며, 분리막으로서의 가능성을 평가하였다. 제작한 막의 형상 및 Si의 분포를 파악하기 위해 SEM 및 EPMA를 이용하여 분석하였다. 지르코니아를 코팅한 지지체를 이용하여 제작한 막에 Zr-Si-O층이 존재한다는 것을 알 수 있었다. 제작한 막의 수소와 질소가스의 단일 성분 투과속도를 $300{\sim}600^{\circ}C$에서 측정하였다. $600^{\circ}C$에서 Z-1막에서의 수소투과속도는 $1{\times}10^{-7}\;mol{\cdot}Pa^{-1}{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$를 나타냈다. 질소에 대한 수소의 선택성은 Z-1 막에서 5.0, Z-2막에서 5.75를 나타냈다.

Cu-ferrite에 의한 메탄의 부분산화 (Methane Partial Oxidation Using Cu-ferrite)

  • 우성웅;강경수;김창희;박주식
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.124-131
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    • 2007
  • Methane is partially oxidized to produce the syngas by the lattice oxygen of metal oxides in the absence of gaseous oxygen. The present work deals with ferrite including copper component, which does not chemisorb methane, to investigate the suppression of the carbon deposition during the reduction of metal oxides by methane. Iron-based oxides of $Cu_xFe_{3-x}O_4$(X=0.25, 0.5, 1.0) was synthesized by the co-precipitation method. Thermogravimetric Analysis(TGA) was used to observe the isothermal reduction behavior of $Cu_xFe_{3-x}O_4$ and $Fe_3O_4$ at $600-900^{\circ}C$ under methane atmosphere. The crystal structures of reduced specimens were characterized by X-rays powder diffraction(XRD) technique. From the analyses of TGA, it is concluded that the reduction kinetics of $CuFe_2O_4$ was the fastest among $Fe_3O_4$ and $Cu_xFe_{3-x}O_4$(X=0.25, 0.5, 1.0). The X-ray diffraction analyses indicated that $Cu_xFe_{3-x}O_4$ was decomposed to Cu and $Fe_3O_4$ phase at $600^{\circ}C$ and was reduced to Cu and Fe phase at $800^{\circ}C$. $Fe_3O_4$, which was reduced at $900^{\circ}C$, showed Fe, graphite and $Fe_3C$ phases. On the contrary, $Cu_xFe_{3-x}O_4$ does not show the graphite or $Fe_3C$ phases. This results infer that Cu component suppress the carbon deposition on Cu-ferrite.

홀뮴 도핑된 TiO2를 이용한 광전기화학 수소 제조 (Photoelectrochemical Hydrogen Production with Holmium-doped TiO2)

  • 정현민;김민서;조혜경;주현규;강경수;이광복;김한성;윤재경
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.413-420
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    • 2023
  • Holmium-doped TiO2 nanotubes (Ho-TNTs) were manufactured through anodization treatment and electrochemical deposition, and optimization experiments were conducted using various Holmium doping concentrations and time as variables. Surface as well as electrochemical characteristics were analyzed to study the prepared photocatalysts. Ho-TNTs were found to exist only in anatase phase through X-ray diffraction analysis. Ho-TNTs with 0.01 wt% 100 seconds shows a photocurrent density of 3.788 mA/cm2 and an effective photo-conversion efficiency (PCE) of 4.30%, which is more efficient than pure TiO2 nanotubes (pure-TNTs) (at bias potential 1.5 V vs. Hg/HgO). The photocatalytic activity of the aforementioned Ho-TNTs for hydrogen production was evaluated with the result of -29.20 µmol/h·cm2.

MOCVD를 이용한 $HfO_2/SiNx$ 게이트 절연막의 증착 및 물성 (Deposition and Characterization of $HfO_2/SiNx$ Stack-Gate Dielectrics Using MOCVD)

  • 이태호;오재민;안진호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.29-35
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    • 2004
  • 65 nm급 게이트 유전체로의 $HfO_2$의 적용을 위해 hydrogen-terminate된 Si 기판과 ECR $N_2$ plasma를 이용하여 SiNx를 형성한 기판 위에 MOCVD를 이용하여 $HfO_2$를 증착하였다. $450^{\circ}C$에서 증착시킨 박막의 경우 낮은 carbon 불순물을 가지며 비정질 matrix에 국부적인 결정화와 가장 적은 계면층이 형성되었으며 이 계면층은 Hf-silicate임을 알 수 있었다. 또한 $900^{\circ}C$, 30초간 $N_2$분위기에서 RTA 결과 $HfO_2/Si$의 single layer capacitor의 경우 계면층의 증가로 인해 EOT가 열처리전(2.6nm)보다 약 1 nm 증가하였다. 그러나 $HfO_2/SiNx/Si$ stack capacitor의 경우 SiNx 계면층은 열처리후에도 일정하게 유지되었으며 $HfO_2$ 박막의 결정화로 열처리전(2.7nm)보다 0.3nm의 EOT 감소를 나타내었으며 열처리후에도 $4.8{\times}10^{-6}A/cm^2$의 매우 우수한 누설전류 특성을 가짐을 알 수 있었다.

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Pt 상부 전극 증착온도가 PZR 박막의 전지적 특성에 미치는 영향 (The Effects of Deposition Temperature of Pt Top Electrodes on the Electrical Properties of PZT Thin Films)

  • 이강운;이원종
    • 한국재료학회지
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    • 제8권11호
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    • pp.1048-1054
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    • 1998
  • Pt 상부 전극 증착온도가 Pb(Zr,Ti)$O_3$(PZT) 박막의 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. Pt 상부 전극을 $200^{\circ}C$이상의 고온에서 증착하는 경우, Pt 전극의 하부에 위치한 PZT 박막은 강유전 특성이 심하게 저하되었으나, Pt 전극이 증착되지 않았던 부분은 강유전 특성이 저하되지 않았다. 이와 같은 현상이 발생된 것은 진공 chamber 내의 수증기가 Pt 상부전극의 촉매 작용에 의해 수소 원자로 분해되고, 이 분해된 수소 원자가 고온에서 Pt 하부의 PZT 박막 내로 확산해 들어가 PZT박막에 산소 공공을 만들어 내기 때문이다. Pt의 촉매 작용이 없이는 수증기의 수소 원자로의 분해가 어려우므로 Pt 전극이 덮여져 있지 않는 PZT 박막은 강유전 특성이 저하되지 않는다. 이러한 강유전 특성의 저하는 산소 분위기의 RTA(rapid thermal annealing)처리에 의해 회복이 되었다. 한편, 누설전류 특성은 Pt 상부 전극의 증착온도가 증가함에 따라 향상되는 특성을 보였다.

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Cu-MOCVD를 위한 TiN기판의 플라즈마 전처리 (Plasma pretreatment of the titanium nitride substrate fur metal organic chemical vapor deposition of copper)

  • 이종무;임종민;박웅
    • 한국재료학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.361-366
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    • 2001
  • TiN barrier 막 위에 metal organic chemical vapor deposition (MOCVD)법으로 Cu막을 증착함에 있어 TiN막 표면을 먼저 세정처리하지 않고 바로 Cu막을 증착하려하면 Cu의 핵생성이 어렵고, 그 결과 연속된 Cu막이 형성되지 못한다. 본 연구에서는 SEM, AES, AFM 등의 분석방법을 사용하여 TiN 막 표면에 대한 플라즈마 전처리 세정이 Cu막의 핵생성에 미치는 효과에 관하여 조사하였다. Gu의 전처리 세정방법으로는 direct플라즈마 방식이 원거리 플라즈마 방식보다 훨씬 더 효과적이다. 또한 수소플라즈마 전처리 시 rf-power와 플라즈마 조사시간이 증가함에 따라 세정효과는 더 증대된다. 플라즈마 전처리가 Cu의 핵생성을 고양시키는 원리는 다음과 같다. 플라즈마 내의 수소이온이 TiN과 반응하여 $NH_3$가 됨으로서 질소 성분이 제거되어 TiN이 Ti로 환원된다. Cu는 TiN기판보다는 Ti기판상에서 핵생성이 더 잘 되므로 플라즈마 전처리는 Cu의 핵생성을 돕는 효과를 가져온다.

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다공성 금속 샤워헤드가 적용된 상압플라즈마 화학기상증착법을 이용한 저온 다결정 실리콘 증착 공정 (Low Temperature Polycrystalline Silicon Deposition by Atmospheric Pressure Plasma Enhanced CVD Using Metal Foam Showerhead)

  • 박형규;송창훈;오훈정;백승재
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권5호
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    • pp.344-349
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    • 2020
  • Modern thin film deposition processes require high deposition rates, low costs, and high-quality films. Atmospheric pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition (AP-PECVD) meets these requirements. AP-PECVD causes little damage on thin film deposition surfaces compared to conventional PECVD. Moreover, a higher deposition rate is expected due to the surface heating effect of atomic hydrogens in AP-PECVD. In this study, polycrystalline silicon thin film was deposited at a low temperature of 100℃ and then AP-PECVD experiments were performed with various plasma powers and hydrogen gas flow rates. A deposition rate of 15.2 nm/s was obtained at the VHF power of 400 W. In addition, a metal foam showerhead was employed for uniform gas supply, which provided a significant improvement in the thickness uniformity.

수소 첨가에 의한 비정질 ITO 박막의 기계적 특성 연구 (Effect of Hydrogen on Mechanical S tability of Amorphous In-Sn-O thin films for flexible electronics)

  • 김서한;송풍근
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.56-56
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    • 2018
  • Transparent conductive oxides (TCOs) have attracted attention due to their high electrical conductivity and optical transparency in the visible region. Consequently, TCOs have been widely used as electrode materials in various electronic devices such as flat panel displays and solar cells. Previous studies on TCOs focused on their electrical and optical performances; there have been numerous attempts to improve these properties, such as chemical doping and crystallinity enhancement. Recently, due to rapidly increasing demand for flexible electronics, the academic interest in the mechanical stability of materials has come to the fore as a major issue. In particular, long-term stability under bending is a crucial requirement for flexible electrodes; however, research on this feature is still in the nascent stage. Hydrogen-incorporated amorphous In-Sn-O (a-ITO) thin films were fabricated by introducing hydrogen gas during deposition. The hydrogen concentration in the film was determined by secondary ion mass spectrometry and was found to vary from $4.7{\times}10^{20}$ to $8.1{\times}10^{20}cm^{-3}$ with increasing $H_2$ flow rate. The mechanical stability of the a-ITO thin films dramatically improved because of hydrogen incorporation, without any observable degradation in their electrical or optical properties. With increasing hydrogen concentration, the compressive residual stress gradually decreased and the subgap absorption at around 3.1 eV was suppressed. Considering that the residual stress and subgap absorption mainly originated from defects, hydrogen may be a promising candidate for defect passivation in flexible electronics.

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