• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.33 no.1
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• pp.65-68
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• 2012

Novel type $Li_{1.1}V_{0.9-2x}W_xMo_xO_2$ powders were prepared by a solid-state reaction of $Li_2CO_3$, $V_2O_3$, $WO_2$ and $MoO_2$ precursors in a nitrogen atmosphere containing 10 mol % hydrogen gas, and assessed as anode materials in lithium-ion batteries. The specific charge and discharge capacities of the $Li_{1.1}V_{0.9-2x}W_xMo_xO_2$ anodes were higher than those of the bare $Li_{1.1}V_{0.9}O_2$ anode. The cyclic efficiency of these anodes was approximately 73.3% at the first cycle, regardless of the presence of W and Mo doping. The composite anode, which was composed of $Li_{1.1}V_{0.75}W_{0.075}Mo_{0.075}O_2$ (20 wt %) and natural graphite (80 wt %), demonstrated reasonable specific capacity, high cyclic efficiency, and good cycling performance, even at high rates without capacity fading.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.237-237
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• 2010

에너지소비와 엔진 부품의 마모문제를 해결하기 위해, soft-phase를 doping한 hard상의 coating에 대한 실험이 최근 중요한 연구 테마로서 진행 중이다. 특히 MoN-Cu coating은 미국 Argon 연구소의 Erdemer박사 등에 의해, 고온 및 상온 윤활성이 우수한 코팅층으로 보고된 이후 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구는 Mo와 Cu의 원소타겟을 이용한 연구가 주력이 되었다. 높은 경도와 저온 고온에서의 낮은 나노 혼합물 코팅 종류는 일반적으로 Mo와 Cu와 같은 원소 합금을 이용한 다수 타겟을 이용한 공정에 의해 진행되어왔다. 이러한 복수의 타겟에 의해 증착 동안에는, 정확한 조성, 큰 크기의 시편들의 균일 증착을 조절하기가 쉽지 않다. 또한, 코팅층에 3번째 성분을 추가하기가 어렵다는 문제점이 있다. 본 연구에서는, 최상의 마찰계수와 표면경도를 보이는 MoN-Cu층을 형성시키기 위하여 합금으로 단일 타겟을 제조하였다. 이를 위한 최적 조성을 결정하기 위하여 Mo, Cu 단일 타겟을 이용한 Unbalanced Magnetron sputtering 법으로 다양한 Cu 함량의 MoN+Cu 합금을 제조하였으며, 이에 대한 경도 및 마찰계수 측정을 통해 최적의 Cu 함량을 결정하였다. 이러한 최적 조성의 Cu 타겟제조를 기계적 합금화와 Spark plasma sintering 기술을 이용하여 제작하였으며, 복수의 합금 타겟과 단일 합금 타겟으로 제조된 코팅층의 물성 비교를 통해 합금 타겟의 우수성 여부를 확인하고자 하였다. 증착된 두 조건의 물성을 비교 단일 타겟은 두가지 타겟으로 증착한 것보다 비슷한 조성에서 경도가 높았으며 경도가 비슷한 조성에서는 마찰계수가 낮았다. 또 입자는 10 at.% Cu 조성에 대해 단일타겟이 50nm 결정립을 갖는 반해 단일타겟은 측정이 불가능할 정도의 미세한 결정립을 가졌다. Erdemir의 연구 결과에 의하면, Cu 함량이 증가함에 따라 columnar 형태의 코팅층구조가 나노 구조로 변한다고 하였는데, 본 연구에서 복수의 원소 타겟에서는 확인이 안되었으며, 단일 합금 타겟에서 완벽한 featurless 형태의 코팅층 구조와 우수한 조도의 박막층을 얻을 수 있었다. 이렇게 제조된 다양한 코팅층에 대한 마찰계수 측정이 진행중이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.202.2-202.2
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• 2015

현재 반도체 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있는 실리콘등의 3차원 반도체 물질은 반도체 공정 기술의 발전에 따른 물질적인 한계에 부딪히고 있다. 이러한 물질적인 한계를 극복하기 위하여 Graphene과 같은 2차원 물질 중 전이금속 칼코게나이드 화합물(TMD)의 반도체 특성이 뛰어나 실리콘 등을 대체할 차세대 나노 반도체 물질로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히 기존 반도체를 도핑시키기 위하여 사용되었던 이온 주입 공정은 TMD의 결정구조에 심각한 손상을 가하여 이를 대체할 새로운 도핑 방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 우리는 이번 연구에서 기존에 유기반도체 물질로 연구되었던 pentacene을 도핑층으로 활용하고 Raman 분광법 및 전기 측정 등을 통하여 TMD물질이 금속화 되지 않는 정도의 매우 낮은 p형 도핑 현상을 확인하였다. 또한 시간에 따른 측정을 통하여 pentacene의 p형 도핑현상이 필름 증착 직후에는 미약하지만 시간이 지나면서 점점 강해지는 것을 발견하였다.. 이는 도핑현상이 pentacene의 구조에 의해 주로 일어나는 것으로 시간이 지남에 따라 대기중의 수분에 의해 생성된 pentacene 산화물들이 도핑 현상을 증가 시키는 원인으로 보인다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.43 no.1 s.284
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• pp.10-15
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• 2006

Photoluminescence (PL) and crystal structures of the $(l-x)CaWO_4-xLi_2WO_4$ binary system added with $Eu_2O_3$ activator have been characterized. The $CaWO_4\;and\;Li_2WO_4$ have the scheelite and phenakite structures respectively. The $CaWO_4-Li_2WO_4-Eu_2O_3$ phosphors show the red luminescence of 613 nm peak wavelength. The wavelength range of excitation spectral band is $380\~470$ nm with the peak wavelength of 397 nm. The $0.88(0.5CaWO_4-0.5Li_2WO_4)-0.12Eu_2O_3$ showed the most superior luminescence characteristics. The effect of co-doping elements such as $Al_2O_3$ and rare-earth oxides on PL has been characterized. The co-doping elements deteriorated the luminescence intensity except the $Al_2O_3$ and $Gd_2O_3$. The PL characteristics of $CaWO_4-Li_2WO_4-Eu_2O_3$ phosphors have been compared to those of the alkali europium double molybdates (tungstates) of scheelite-related structure such as $LiEu(MoO_4)_2$ and $CsEu(MoO_4)_2$. The crystal structures of $(l-y)[(l-x)CaWO_4-xLi_2WO_4]-yEu_2O_3$ phosphors have been characterized using XRD data and rietveld refinement.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.236-241
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• 2004

New electrolytes of cubic L $a_2$M $o_2$-x Nbx $O_{9-}$$\delta$/(x=0, 0.05, 0.1, 0.2) were fabricated by a solid-state reaction method and their sintered densities were approximately 93％ of theoretical density. X-ray diffraction analysis and microstructure observation for the sintered specimens were performed. The at complex impedance were measured at 34$0^{\circ}C$ to 93$0^{\circ}C$ in air and fitted with a Solatron ZView program. Their impedance spectra showed big difference below and over the phase transition temperature (58$0^{\circ}C$). The electrical conductivity of L $a_2$M $o_2$ $O_{9}$ was 1.36${\times}$10$^{-2}$ S$cm^{-1}$ / at 817$^{\circ}C$. Comparing to undoped L $a_2$M $o_2$ $O_{9}$ , Nb-doped specimen showed the increase of electrical conductivity due to the aliovalent doping effect..

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.163.2-163.2
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• 2010

We developed a simple method to synthesis a nitrogen doped graphene, nitrogen plasma treated graphene (NPG) sheets thought nitrogen plasma etching of graphene oxide (GO). X-ray photo electron spectroscopy (XPS) study of NPG sheets treated at various plasma conditions reveal that N-doping is classified to 3 kinds of binding configurations. The nitrogen doping concentration is at least 1.5 at % and up to 3 at% with changing of ratio of nitrogen configuration in NPG. Our group demonstrate ultracapacitor with high capacity and extremely durable using a NPG sheets that are comparable to pristine graphene supercapacitor, and pseudocapacitor using polymer and metal oxide with redox reaction, capacitance that are three-times higher, and a cycle life that are extremely stable. We also realized flexible capacitor by using the paper electrode that are coated by NPG sheets. NPG paper capacitor presented almost same performance compare with NPG on a metal substrate, and durability is much more enhanced than that. To additionally explain that how different kind of atoms in graphene layers can act as the ion absorption sites, we simulated the binding energy between nitrogen in graphene layer and ions in electrolyte. Increasing the energy density and long cycle life of ultracapacitor will enable them to compete with batteries and conventional capacitors in number of applications.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2001.06a
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• pp.13-13
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• 2001

현재 초고속 가공 공구의 국내 시장은 150억원이며 향후 3년 내에 1500억원으로 급성 장활 전망이다. 무윤활 초고속 가공을 실현하기 위해서는 윤활특성이 우수한 초고경도 코팅의 개발이 필요하며 이를 통해 기계설비의 수명향상과 폐유문제 해결을 기대할 수 있다. 기존의 고체윤활 코팅은 초고경도 코팅의 상부에 $MoS_2$, Graphite 등 윤활성 박막을 합성하였으나, 이들은 Hexagonal 구조의 연질 박막이며 수분이 존재하는 대기중에서는 윤활 및 내마모 특성이 급격히 저하된다. 환경친화 대체소재 개발의 일원으로 TiN, ZrN 박막 등이 이미 개발되었고 기계적 특성이 우수하여 널리 응용되고 있으나 아직 경도(약 20GPa 내외) 및 윤활성의 한계 (마찰계수 $\mu=O.6$)를 극복하지 못하고 있다. TiN박막 위의 Cu의 첨가는 TiN의 구조와 성질을 크게 변화시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 TiN 기지 위에 Cu를 도핑함으로써 경도의 상승을 통환 내구력의 향상과 마찰계수의 감소를 통한 윤활성의 향상을 보고자하였다. TiN합성의 안정화를 위하여 magnetron sputtering과 arc ion pIatingd을 병용한 hybrid 공정을 이용하였다. Cu첨가에 따른 결정 성장 거동의 변화를 보기 위해 XRD 분석을 실행하였고, EDS 분석을 통해 Cu target 전류밀도에 의한 기지내의 Cu의 함량변화를 고찰하였으며, 경도 및 윤활특성을 고찰하기 위해서 경도 시험과 마모 시험(ball-on disc type test)를 하였다.

• Journal of Magnetics
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• v.17 no.1
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• pp.9-12
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• 2012

Attempts to dope carbon nanotube (CNT) with impurities in order to control the electronic properties of the CNT is a natural course of action. Boron is known to improve both the structural and electronic properties. In this report, we study the field emission properties of Boron-doped double-walled CNT (DWCNT). Boron-doped DWCNT films were fabricated by catalytic decomposition of tetrahydrofuran and triisopropyl borate over a Fe-Mo/MgO catalyst at $900^{\circ}C$. We measured the field emission current by varying the doping amount of Boron from 0.8 to 1.8 wt%. As the amount of doped boron in the DWCNT increases, the turn-on-field of the DWCNT decreases drastically from 6 V/${\mu}m$ to 2 V/${\mu}m$. The current density of undoped CNT is 0.6 mA/$cm^2$ at 9 V, but a doped-DWCNT sample with 1.8 wt% achieved the same current density only at only 3.8 V. This shows that boron doped DWCNTs are potentially useful in low voltage operative field emitting device such as large area flat panel displays.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.33 no.2
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• pp.155-160
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• 2020

Ga₂O₃/n-type 4H-SiC heterojunction diodes were fabricated by RF magnetron sputtering. The optical properties of Ga₂O₃ and electrical properties of diodes were investigated. I-V characteristics were compared with simulation data from the Atlas software. The band gap of Ga₂O₃ was changed from 5.01 eV to 4.88 eV through oxygen annealing. The doping concentration of Ga₂O₃ was extracted from C-V characteristics. The annealed oxygen exhibited twice higher doping concentration. The annealed diodes showed improved turn-on voltage (0.99 V) and lower leakage current (3 pA). Furthermore, the oxygen-annealed diodes exhibited a temperature cross-point when temperature increased, and its ideality factor was lower than that of as-grown diodes.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.193-193
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• 2013

실리콘 박막 태양전지는 광 흡수층에서 형성된 정공과 전자를 효과적으로 분리하기 위해 p형과 n형으로 도핑된 층을 형성하는 p-i-n구조를 갖게 된다. 이러한 도핑 층을 형성하기 위해 B2H6와 PH3와 같은 독성 가스를 사용하기 때문에, 공정 안정성과 환경적인 이슈가 대두된다. 또한 도핑은 추가적으로 실리콘 박막 태양전지의 안정화 효율을 지속적으로 저하시키는 요인이 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 창층으로 MoO3, V2O5, WO3 등과 같이 높은 일함수를 갖는 전이금속 산화물을 사용하고, 광 흡수층으로 i-Si:H을, 후면 전극으로 낮은 일함수를 나타내는 LiF/Al을 사용하였다. 전이금속 산화물과 LiF/Al의 큰 일함수 차이에 의해서 흡수층인 i-Si:H 에서 생성된 캐리어들은 효과적으로 분리되고 수집이 된다. 금속 산화물은 스퍼터링 공정에 의하여 이루어졌으며, 스퍼터링 공정조건에 따라 산화도가 조절되며, 이러한 산화도에 따라 태양전지의 셀 특성이 결정된다. 도핑 층이 없는 새로운 형태의 실리콘 박막 태양전지는 기존 비정질 실리콘 박막 태양전지에 비해 높은 안정화 효율을 나타내며, 이는 도핑 층이 없기 때문에 기존 실리콘 박막 태양전지의 열화현상에 따른 효율저하가 발생하지 않는 장점을 지내고 있다.