• 제목/요약/키워드: Impurity concentration

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정제 규조토로 합성한 탄화규소의 열전특성 (Thermoelectric properties of SiC prepared by refined diatomite)

  • 배철훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.596-601
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    • 2020
  • SiC는 큰 밴드 갭 에너지를 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품소재로 활용이 가능한 재료이다. 따라서 국내 부존 규조토의 고부가가치 활용을 위해 정제 규조토로부터 합성한 β-SiC 분말의 열전물성에 대해 조사하였다. 정제한 규조토 중의 SiO2 성분을 카본블랙으로 환원 탄화 반응시켜 β-SiC 분말을 합성하고, 잔존하는 불순물(Fe, Ca 등)을 제거하기 위해서 산처리 공정을 행하였다. 분말의 성형체를 질소 분위기 2000℃에서 1~5시간 소결시켜 n형 SiC 반도체를 제작하였다. 소결시간이 길어짐에 따라 캐리어 농도의 증가 및 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 합성 및 산처리한 β-SiC 분말에 내재하는 억셉터형 불순물(Al 등)로 인한 캐리어 보상효과가 도전율 향상에 저해하는 요인으로 나타났다. 소결시간이 증가함에 따라 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 Seebeck 계수의 절대값이 증가하였다. 본 연구에서의 열전 변환 효율을 반영하는 power factor는 상용 고순도 β-SiC 분말로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 다소 작게 나타났지만, 산처리 공정을 정밀하게 제어하면 열전물성은 보다 향상될 것으로 판단된다.

Dione Bisoxime 계통의 화합물에 대한 테크네슘표지 원리에 관한 연구 (Tc-99m Labeling of Dione Bisoxime Compounds)

  • 정재민;조정혁;오승준;이명철;정수욱;정준기;이동수;곽철은;이경한;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.110-117
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    • 1995
  • Tc-99m Labeled hexamethylenepropyleneamineoxime ([$^{99m}Tc$]-HMPAO) is a famous amino-oxime compound and is widely used to construct SPECT images of cerebral blood flow. To investigate the relationship between chemical structure and radiolabeling in these kind of diamine-oxime compounds, we synthesized seven compounds by Schiff's base formation and successive reduction with sodium borohydride. They were (RR/SS )-4,8-diaza-3,6,6,9-tetramethylundecane-2,10-dione bisoxime (2), (RR/SS/meso)-4,8-diaza-3,9-dimethy-lundecane-2,10-dione bisoxime (4), (RR/SS/meso)-4,8-diaza-3,10-dimethyldodecane-2,11-dione bisoxime (5), (RR/SS/meso)-4,7-diaza-3,6,6,8-tetramethyldecane-2,9-dione bisoxime (8), (RR/SS/meso)-4,7-diaza-5,6-cyclohexyl-3,8-dimethyldecane-2,9-dione bisoxime (10), (RR/SS/meso)-3,4-bis(1-aza-2-methyl-3-oxime-1-butyl)-benzoic acid (12), and (RR/SS/ meso)-2,3-bis(1-aza-2-methyl-3-oxime-1-butyl) benzophenone (14). Chemical structures of all the synthesized compounds were identified by taking $^1H$ spectrum. Among them, 2 and 4 are propyleneamine oxime (PnAO), 6 is butyleneamine oxime (BnAO) and 8, 10, 12 and 14 are ethyleneamine oxime (EnAO). Each compound (0.5 mg) was incubated with stannous chloride (0.5 g - 8 g), carbonate-bicarbonate buffer (final concentration = 0.1 M, pH 7 - pH 10) and Tc-99m-pertechenate (1 ml). Tc-99m labeling of these compounds were checked by ITLC (acetone), ITLC (normal saline), reverse phase TLC (50 % acetonitrile) and ITLC (ethyl acetate). According to the results, EnAO's were not labeled by Tc-99m in any of above condition. About 11 % of maximum labeling efficiency was obtained with BnAO. However, 4 (PnAO) was labeled with Tc-99m to 85 % which is similar to the labeling efficiency of 2 (HMPAO). Hydrophilic impurity (9 % ) was the most significant problem with the labeling of 4, however, pertechnetate (3 % ) and colloid (3 %) were minor problem. In conclusion, we synthesized seven diamine blsoxlme compounds. Among them, four EnAO compounds were not labeled by Tc-99m. A BnAO was labeled poorly and two PnAO's were labeled well. These labeling can be explained by tertiary structure of their Tc-99m chelate.

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라디칼 빔 보조 분자선 증착법 (Radical Beam Assisted Molecular Beam Epitaxy) 법에 의해 성장된 ZnO 박막의 발광 특성에 관한 연구 (A Study of the Photoluminescence of ZnO Thin Films Deposited by Radical Beam Assisted Molecular Beam Epitaxy)

  • 서효원;변동진;최원국
    • 한국재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.347-351
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    • 2003
  • II-Ⅵ ZnO compound semiconductor thin films were grown on $\alpha$-Al$_2$O$_3$(0001) single crystal substrate by radical beam assisted molecular beam epitaxy and the optical properties were investigated. Zn(6N) was evaporated using Knudsen cell and O radical was assisted at the partial pressure of 1$\times$10$^{4}$ Torr and radical beam source of 250-450 W RF power. In $\theta$-2$\theta$ x-ray diffraction analysis, ZnO thin film with 500 nm thickness showed only ZnO(0002)and ZnO(0004) peaks is believed to be well grown along c-axis orientation. Photoluminescence (PL) measurement using He-Cd ($\lambda$=325 nm) laser is obtained in the temperature range of 9 K-300 K. At 9 K and 300 K, only near band edge (NBE) is observed and the FWHM's of PL peak of the ZnO deposited at 450 RF power are 45 meV and 145 meV respectively. From no observation of any weak deep level peak even at room temperature PL, the ZnO grains are regarded to contain very low defect density and impurity to cause the deep-level defects. The peak position of free exciton showed slightly red-shift as temperature was increased, and from this result the binding energy of free exciton can be experimentally determined as much as $58\pm$0.5 meV, which is very closed to that of ZnO bulk. By van der Pauw 4-point probe measurement, the grown ZnO is proved to be n-type with the electron concentration($n_{e}$ ) $1.69$\times$10^{18}$$cm^3$, mobility($\mu$) $-12.3\textrm{cm}^2$/Vㆍs, and resistivity($\rho$) 0.30 $\Omega$$\cdot$cm.

SOI 구조 가속도센서의 온도 특성 해석 (Analysis of Temperature Characteristics on Accelerometer using SOI Structure)

  • 손미정;서희돈
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • 최근, 자동차가 점점 고급화 되어감에 따라 자동차엔진과 같이 $200^{\circ}C$ 이상의 고온과 부식적인 환경 하에 사용되어 질 수 있는 고성능의 실리콘 가속도센서의 장착이 기대되고 있다. 그러나 실리콘은 본질적으로 온도의 영향이 큰 물질이고, p-n 접합으로 압저항이 형성되기 때문에 $150^{\circ}C$ 이상이 되면 누설전류가 급격하게 증가하여 센서의 성능을 떨어뜨린다. 본 연구에서는 SOI 구조를 이용한 가속도센서의 온도특성을 해석하고, 유한요소법(finite element method)을 이용하여 감도 온도계수(TCS) 및 오프셋전압 온도계수(TCO)의 열잔류응력과의 관련성을 검토하였다. 그 결과, TCS는 압저항의 불순물 농도를 최적화함으로써 줄일 수 있고, TCO는 압저항의 열잔류응력과 불균일한 공정에 관계가 있다는 것을 알았다. 그리고 센서의 중앙지지구조에 있어서 패키징 열잔류응력의 평균값은 약 $3.7{\times}10^4Nm^{-2}^{\circ}C^{-1}$ 정도로 주변지지구조보다 1/10정도 작게 나타났다.

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합성조건이 침전법에 의한 Hydroxyapatite 제조에 미치는 영향 (Synthesis parameters of hydroxyapatite preparation by a precipitation process)

  • 문성욱;이병우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.96-102
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    • 2022
  • 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 인산(H3PO4) 수용액을 반응시켜 수산화아파타이트(hydroxyapatite, HAp)를 합성하였다. 3 M 이상의 고농도 수산화칼슘원료를 전구체로 사용하고 인산 첨가속도, 반응용액 유지시간, 반응생성물에 대한 볼밀링, 합성 후 열처리 같은 합성조건을 변화시켜 HAp를 합성하였다. 인산 첨가속도에 관계없이 상온에서 합성할 경우 주된 불순물상(phase)인 DCPD(dicalcium phosphate dihydrate)가 형성되었고, 700℃ 이상 가열 시 β-TCP(tricalcium phosphate)가 합성되기 시작해 900℃에서 그 양이 최대가 되었다. 합성된 분말을 1150℃에서 소결 할 경우에도 고온안정 불순물 상인 β-TCP 상은 없어지지 않고 남아있었다. 합성 수용액에 대한 볼밀링 후 3일 간 그 용액을 유지할 경우 DCPD 상이 없는 단일 HAp 상을 얻을 수 있었으며, 유지시간 없이 합성물에 대한 볼밀링 과정만을 거친 경우에도 500℃ 이상 열처리를 통해 β-TCP 상이 없는 단일상의 HAp를 얻을 수 있었다. 이러한 추가적인 볼밀링 과정을 적용함으로써 HAp를 손쉽게 합성할 수 있었다.

SO2 및 NO2 포함 고압 CO2 스트림이 인산염 코팅 CO2 수송관 부식에 미치는 영향 (Study of the corrosion effect of CO2 stream with SO2 and NO2 on a phosphate coated steel tube)

  • 조맹익;강성길;허철;백종화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.6973-6979
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    • 2014
  • 지구온난화 및 기후변화 대응기술로써 세계 각국은 CCS(이산화탄소 포집 및 저장)에 주목하고 있으며 관련 기술개발을 위해 노력하고 있다. CCS는 크게 포집, 수송, 저장 공정으로 이루어져 있으며, 이중 포집공정에서는 이산화탄소 외에 다양한 불순물이 불가피하게 유입될 수 있다. 본 연구에서는 $SO_2$$NO_2$ 가스와 수분이 포함된 $CO_2$ 스트림이 $CO_2$ 수송관 부식에 미치는 영향을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 시편은 인산염 코팅된 철관이며 내부에 $SO_2$, $NO_2$, $H_2O$ 불순물이 혼합된 $CO_2$ 스트림을 채우고 이를 100바, $29^{\circ}C$의 환경 하에서 부식특성 변화를 관찰하였다. 시편의 부식특성 변화를 관찰하기 위해 SEM촬영 및 EDS 측정 등을 진행하였다. 실험결과 $SO_2$$NO_2$가 주입된 모든 시편에서 한계용해도를 초과하지 않는 수분농도 조건 하에서도 부식이 발생하였으므로 불순물 농도를 엄격히 관리할 필요가 있는 것으로 나타났다. 다만 $SO_2$$NO_2$와 같은 불순물이 존재하지 않는 상황에서는 한계용해도를 고려한 수분제어만으로 부식관리가 가능할 것으로 판단된다. 본 연구결과에 근거하여 고압 $CO_2$ 스트림 내 $SO_2$$NO_2$의 농도는 각각 175ppm 및 65ppm 미만으로 유지할 것을 제안하는 바이다.