• 제목/요약/키워드: Nitrogen doping

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갈륨인 단결정 성장으로 이룩한 적색 발광 다이오드의 제작 (The Fabrication of Gallium Phosphide Red Light Emitting Diode by Liquid Phase Epitaxy)

  • 김종국;민석기
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.1-9
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    • 1973
  • 파일롯트 램프와 숫자표시를 목적으로 국내에서 처음으로 화합물반도체인 갈륨 인을 사용해서 발광다이오드를 만들었다. 이같이 만든 다이오드는 밝고 선명한 붉은 빛을 냈으며 발광하는데 필요한 순방향 바이아스 전류는 5mA 이하였다. 다이오드의 p-n 접합면은 n형 GaP 단결정 기판에 liquid phase epitaxy방법으로 성장시켰고 이때의 Ga 용액의 온도는 약 1300°K정도를 유지했다. 이렇게 하여 제조된 p-n 접합체에 wire bonding으로 ohmic contact시켜 다이오드를 제조했다. 칼륨인 발광다이오드는 매우 적은 전류로 발광되는 장점과 성장 반웅시 질소를 불순물로 doping시키면 녹색으로 발광되는 장점을 갖고 있으므로 앞으로 양산화의 전망이 매우 밝다.

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A Study on the Characteristics of Ammonia Doped Plasma Polymer Thin Film with a Controlled Plasma Power

  • 서현진;황기환;주동우;유정훈;이진수;전소현;남상훈;윤상호;부진효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.242.2-242.2
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    • 2014
  • Plasma-polymer thin films (PPTF) have been deposited on a Si(100) wafer and glass under several conditions such as different RF power by using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) system. Ethylcyclohexane, ammonia gas, hydrogen and argon were utilized as organic precursor, doping gas, bubbler gas and carrier gases, respectively. PPTFs were grown up with RF (ratio frequency using 13.56 MHz) powers in the range of 20~60 watt. PPTFs were characterized by FT-IR (Fourier Transform Infrared), FE-SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope), Contact angle and Probe station. The result of FT-IR measurement showed that the PPTFs have high cross-link density nitrogen doping ratio was also changed with a RF power increasing. AFM and FE-SEM also showed that the PPTFs have smooth surface and thickness. Impedance analyzer was utilized for the measurements of C-V curves having different dielectric constant as RF power.

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암모니아수 처리된 그래핀 옥사이드의 전자파 차폐효율 특성 (Electromagnetic Interference Shielding Efficiency Characteristics of Ammonia-treated Graphene Oxide)

  • 박미선;윤국진;이영석
    • 공업화학
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    • 제25권6호
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    • pp.613-618
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    • 2014
  • 본 연구에서는 그래핀 옥사이드의 전기적 특성을 향상시키고자 그래핀 옥사이드에 암모니아수 처리를 이용하여 아민화가 이루어진 그래핀 옥사이드를 제조하였다. 그리고, 아민화된 그래핀 옥사이드의 전기적 특성을 평가하고자 이를 필름으로 제조하여 전자파차폐효율을 측정하였다. 암모니아수 처리 농도가 증가함에 따라 그래핀 옥사이드 표면의 질소 관능기가 증가함을 XPS에 의하여 확인하였으며, 또한, 전자파차폐효율 측정 결과 암모니아수 처리된 그래핀 옥사이드의 전자파차폐효율 특성이 우수함을 확인하였다. 21% 암모니아수 농도로 처리한 그래핀 옥사이드는 2950 MHz 이상에서 -5 dB 이상의 전자파차폐효율을 보여주었으며, 이러한 실험 결과들은 질소 관능기가 그래핀 옥사이드 내에 전자전달을 용이하게 하여 흡수되는 전자파 양을 증가시켰기 때문으로 사료된다.

Urea를 이용한 바나듐 레독스 흐름 전지용 카본 펠트 전극 개발 (Development of Carbon Felt Electrode Using Urea for Vanadium Redox Flow Batteries)

  • 김소연;김한성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.408-412
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    • 2019
  • 본 연구에서는 urea를 이용해 질소 도핑된 카본 펠트 전극을 제조하고 이를 바나듐 레독스 흐름 전지용 전극으로 적용하였다. Urea는 암모니아 보다 취급이 용이할 뿐 아니라 고온 열분해를 통해 $NH_2$ 라디칼이 발생하여 탄소 표면에 질소 작용기를 만들고 이는 바나듐 이온의 산화/환원 반응을 향상시키는 활성점(active site)로 작용한다. Urea로 활성화된 카본 펠트 전극은 $150mA/cm^2$의 전류 밀도에서 14.9 Ah/L의 방전 용량을 보였으며 이는 산소작용기로 활성화된 카본 펠트(OGF) 및 비활성화 카본 펠트(GF)보다 각각 23% 및 187% 더 높았다. 이러한 결과는 urea로 활성화된 카본 펠트 전극이 레독스 흐름 전지용 전극 소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

질소 도핑 티타니아의 제조와 광촉매 활용의 연구동향 (Brief Review on the preparation of N-doped TiO2 and Its Application to Photocatalysis)

  • 오경석;황덕근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.331-337
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    • 2019
  • 광촉매로 검토된 물질 중에는 티타니아가 가장 큰 주목을 받아왔다. 그러나, 티타니아는 밴드갭 에너지가 높음으로 인하여 자외선 영역에서만 그 활성을 나타낼 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서, 티타니아의 광촉매 활성을 가시광선 영역으로 확대하려는 노력들이 있어왔으며, 대표적인 방안들은 티타니아의 표면 개질을 통해 시도되었다. 티타니아 광촉매가 가시광선 영역에서 활성을 갖기 위해서는 표면 개질을 요구한다. 티타니아의 다양한 표면 개질 방안 중 질소도핑은 제조의 수월성과 친환경적인 장점을 가진다. 질소 도핑 티타니아는 가시광선 영역에서도 가전자대의 전자가 전도대로 여기되며, 광촉매 활성을 잘 나타내고 있다. 본 연구에서는 발표된 많은 자료에 근거하여 티타니아 내부에 도핑된 질소 형태에 주목하였다. 여전히 논쟁이 계속되는 질소 도핑 제조방법과 티타니아 내부의 질소 형태에 대해서 살펴보았다. 특히, 질소 도핑 형태는 주로 두 가지로 보고되고 있으며, 티타니아 격자를 구성하는 산소를 질소가 치환하는 경우와 티타니아 격자 사이에서 질소산화물의 형태로 위치하는 경우가 알려져 있다. 지금도 가시광선 영역에서 물 분해를 할 수 있는 잠재력을 활용하려는 시도들은 지속적으로 나오고 있으며, 질소 도핑 티타니아의 향후 전망에 대해서도 살펴보았다.

Preparation of Biomass Based Carbon for Electrochemical Energy Storage Application

  • Harshini Priyaa, V.S.;Saravanathamizhan, R.;Balasubramanian, N.
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제10권2호
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    • pp.159-169
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    • 2019
  • The activated carbon materials were prepared from waste biomass by ultrasonic assisted chemical activation method (UCA), ultrasonic assisted physical activation method (UPA) and Manganese nitrogen doped carbon (Mn/N-C). The XRD result shows the turbostatic (fully disordered) structure. The cyclic voltammetry test was done at 50 mV/s using 1M sodium sulfate and the values of specific capacitance were found to be 93, 100 and 115 F/g for UCA, UPA and Mn/N-C respectively. The power density values for the samples UCA, UPA and Mn/N-C were found to be 46.04, 87.97 and 131.42 W/kg respectively. The electrochemical impedance spectroscopy was done at low frequency between 1 to 10 kHz. The Nyquist plot gives the resistant characteristics of the materials due to diffusional resistance at the electrode-electrolyte interface. The Energy Dispersive X-Ray Spectroscopyanalysis (EDAX) analysis showed that the percentage doping of nitrogen and manganese were 3.53 wt% and 9.44 wt% respectively. It is observed from the experiment Mn/N-C doped carbon show good physical and electrochemical properties.

오존, 암모니아 순차적 처리를 통한 바나듐 레독스 흐름 전지용 활성화 카본 펠트 전극 개발 (Development of Activated Graphite Felt Electrode Using Ozone and Ammonia Consecutive Post Treatments for Vanadium Redox Flow Batteries)

  • 최한솔;김한성
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.256-262
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    • 2021
  • A carbon felt electrode was prepared using ozone and ammonia sequential treatment and applied as an electrode for a vanadium redox flow battery (VRFB). The physical and electrochemical analyses demonstrate that the oxygen groups facilitate nitrogen doping in the carbon felt. Carbon felt (J5O3+NH3), which was subjected to ammonia heat treatment after ozone treatment, showed higher oxygen and nitrogen contents than carbon felt (J5NH3+O3), which was subjected to ammonia heat treatment first and then ozone treatment. From the charging/discharging of VRFB, the J5O3+NH3 carbon felt electrode showed 14.4 Ah/L discharge capacity at a current density of 150 mA /cm2, which was 15% and 33% higher than that of J5NH3+O3 and non-activated carbon felt (J5), respectively. These results show that ozone and ammonia sequential treatment is an effective carbon felt activation method to increase the performance of the vanadium redox flow battery.

고성능 메탄올 산화 반응을 위한 이산화 티타늄 복합화된 질소 도핑 탄소 지지체의 합성 (Synthesis of TiO2 Composited Nitrogen-doped Carbon Supports for High-Performance Methanol Oxidation Activity)

  • 조현기;안효진
    • 한국재료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.14-21
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    • 2020
  • Carbon supports for dispersed platinum (Pt) electrocatalysts in direct methanol fuel cells (DMFCs) are being continuously developed to improve electrochemical performance and catalyst stability. However, carbon supports still require solutions to reduce costs and improve catalyst efficiency. In this study, we prepare well-dispersed Pt electrocatalysts by introducing titanium dioxide (TiO2) into biomass based nitrogen-doped carbon supports. In order to obtain optimized electrochemical performance, different amounts of TiO2 component are controlled by three types (Pt/TNC-2 wt%, Pt/TNC-4 wt%, and Pt/TNC-6 wt%). Especially, the anodic current density of Pt/TNC-4 wt% is 707.0 mA g-1pt, which is about 1.65 times higher than that of commercial Pt/C (429.1 mA g-1pt); Pt/TNC-4wt% also exhibits excellent catalytic stability, with a retention rate of 91 %. This novel support provides electrochemical performance improvement including several advantages of improved anodic current density and catalyst stability due to the well-dispersed Pt nanoparticles on the support by the introduction of TiO2 component and nitrogen doping in carbon. Therefore, Pt/TNC-4 wt% may be electrocatalyst a promising catalyst as an anode for high-performance DMFCs.

Study of CVD Growth Single-walled Carbon Nanotubes via Catalytic Layer Supported by Self-assembled Monolayer

  • Adhikari, Prashanta Dhoj;Kim, Sung-Hwan;Song, Woo-Seok;Lee, Su-Il;Park, Chong-Yun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.402-402
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    • 2012
  • Bundles of single-walled carbon nanotube (SWCNTs) were grown using catalytic layer supported by self-assembled monolayers (SAMs). Amine-SAMs were introduced on SiO2/Si substrate (SAMs/Si) there then iron nanoclusters solution was dropped on it through spin-coating (Fe/SAMs/Si). This catalytic template was used to grow CNTs and the synthesized carbon material was confirmed the bundles of dense SWCNTs with incorporation of ca.1% nitrogen. The SAMs has played an active role to support catalytic layer and also acted as a source of N-dope onto SWCNTs in CVD.

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CdS 박막의 구조적 및 광학적 물성에 미치는 아르곤 및 질소 이온 주입 효과 (Argon and Nitrogen Implantation Effects on the Structural and Optical Properties of Vacuum Evaporated Cadmium Sulphide Thin Films)

  • 이준신;이재형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.471-478
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    • 2002
  • Vacuum evaporated cadmium sulphide (CdS) thin films were implanted with $Ar^+$ and $N^+$ for different doses. The properties of the ion implanted CdS thin films have been analysed using XRD, optical transmittance spectra, and Raman scattering studies. Formation of Cd metallic clusters were observed in ion implanted films. The band gap of $Ar^+$ doped films decreased from 2.385 eV of the undoped film to 2.28 eV for the maximum doping. In the case of $N^+$ doped film the band gap decreased from 2.385 to 2.301 eV, whereas the absorption coefficient values increased with the increase of implantation dose. On implantation of both types of ions, the Raman peak position appeared at $299\textrm{cm}^{-1}$ and the FWHM changed with the ion dose.