• 열처리공학회지
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• 제37권4호
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• pp.155-162
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• 2024

SCr420H steel which is commonly utilized for automotive components requires the carburizing heat treatment process. Abnormal grain growth during this treatment significantly affects the mechanical properties of the steel parts. Consequently, a process designed to prevent abnormal grain growth at certain elevated temperatures is essential. For enhanced grain refinement, we considered the addition of Nb in SCr420H steel. The experimental condition of the carburizing heat treatment involved reheating the steel sample to temperatures between 940℃ and 1080℃. Using scanning electron microscopy, we examined the microstructure of specimens treated with the secondary solution, revealing an organization of bainite and ferrite. Transmission electron microscopy was utilized to determine the type, shape, and size of the carbonitrides, showing a high fraction of AlN at the secondary solution treatment temperature of approximately 1050℃ and of (Nb,Ti)(C,N) around 1200℃. AlN particles measured about 100 nm and (Nb,Ti)(C,N) about 50 nm. Optical microscopy was utilized to assess grain size variations at different secondary solution treatment temperatures. It is noted that the temperature at which abnormal grain coarsening occurred rose with increasing secondary solution treatment temperatures, indicating a greater influence of (Nb,Ti)(C,N) with higher heat treatment temperatures. This research provides reference data for preventing abnormal grain growth in Nb-added low alloy steels undergoing carburizing heat treatment.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.154-155
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• 2012

The promise of nano-crystalites (nc) as a technological material, for applications including display backplane, and solar cells, may ultimately depend on tailoring their behavior through doping and crystallinity. Impurities can strongly modify electronic and optical properties of bulk and nc semiconductors. Highly doped dopant also effect structural properties (both grain size, crystal fraction) of nc-Si thin film. As discussed in several literatures, P atoms or radicals have the tendency to reside on the surface of nc. The P-radical segregation on the nano-grain surfaces that called self-purification may reduce the possibility of new nucleation because of the five-coordination of P. In addition, the P doping levels of ${\sim}2{\times}10^{21}\;at/cm^3$ is the solubility limitation of P in Si; the solubility of nc thin film should be smaller. Therefore, the non-activated P tends to segregate on the grain boundaries and the surface of nc. These mechanisms could prevent new nucleation on the existing grain surface. Therefore, most researches shown that highly doped nc-thin film by using conventional PECVD deposition system tended to have low crystallinity, where the formation energy of nucleation should be higher than the nc surface in the intrinsic materials. If the deposition technology that can make highly doped and simultaneously highly crystallized nc at low temperature, it can lead processes of next generation flexible devices. Recently, we are developing a novel CVD technology with a neutral particle beam (NPB) source, named as neutral beam assisted CVD (NBaCVD), which controls the energy of incident neutral particles in the range of 1~300eV in order to enhance the atomic activation and crystalline of thin films at low temperatures. During the formation of the nc-/pm-Si thin films by the NBaCVD with various process conditions, NPB energy directly controlled by the reflector bias and effectively increased crystal fraction (~80%) by uniformly distributed nc grains with 3~10 nm size. In the case of phosphorous doped Si thin films, the doping efficiency also increased as increasing the reflector bias (i.e. increasing NPB energy). At 330V of reflector bias, activation energy of the doped nc-Si thin film reduced as low as 0.001 eV. This means dopants are fully occupied as substitutional site, even though the Si thin film has nano-sized grain structure. And activated dopant concentration is recorded as high as up to 1020 #/$cm^3$ at very low process temperature (＜ $80^{\circ}C$) process without any post annealing. Theoretical solubility for the higher dopant concentration in Si thin film for order of 1020 #/$cm^3$ can be done only high temperature process or post annealing over $650^{\circ}C$. In general, as decreasing the grain size, the dopant binding energy increases as ratio of 1 of diameter of grain and the dopant hardly be activated. The highly doped nc-Si thin film by low-temperature NBaCVD process had smaller average grain size under 10 nm (measured by GIWAXS, GISAXS and TEM analysis), but achieved very higher activation of phosphorous dopant; NB energy sufficiently transports its energy to doping and crystallization even though without supplying additional thermal energy. TEM image shows that incubation layer does not formed between nc-Si film and SiO2 under later and highly crystallized nc-Si film is constructed with uniformly distributed nano-grains in polymorphous tissues. The nucleation should be start at the first layer on the SiO2 later, but it hardly growth to be cone-shaped micro-size grains. The nc-grain evenly embedded pm-Si thin film can be formatted by competition of the nucleation and the crystal growing, which depend on the NPB energies. In the evaluation of the light soaking degradation of photoconductivity, while conventional intrinsic and n-type doped a-Si thin films appeared typical degradation of photoconductivity, all of the nc-Si thin films processed by the NBaCVD show only a few % of degradation of it. From FTIR and RAMAN spectra, the energetic hydrogen NB atoms passivate nano-grain boundaries during the NBaCVD process because of the high diffusivity and chemical potential of hydrogen atoms.

• 한국결정성장학회지
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• 제30권2호
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• pp.47-54
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• 2020

본 연구에서는 밝고 화사한 적색 및 황색의 착색 특성을 가지며, 우수한 발광특을 가진 새로운 무기 형광 안료를 개발하기 위하여, A₃V₅O₁₄ (A = K and Rb) 및 Cs₂V₄O₁₁를 water assisted solid state reaction(WASSR) 방법과 고상법을 혼합하여 합성을 하였다. 합성한 A₃V₅O₁₄ (A = K and Rb ) 및 Cs₂V₄O₁₁ 샘플은 AVO₃ 및 AV₃O₈ (A = K, Rb and Cs)가 불순물로 다소 확인되었으나, trigonal 구조의 A₃V₅O₁₄ (A = K and Rb)와 orthorhombic 구조의 Cs₂V₄O₁₁가 주상으로 확인되었다. A₃V₅O₁₄ (A = K and Rb)와 Cs₂V₄O₁₁는 자외선 영역에서 강한 광흡수를 나타내었으며, 각각 적색광 및 녹색광 발광을 나타내었다. 또한, 합성된 A₃V₅O₁₄ (A = K and Rb)는 a* 값 (+ : 적색도, -: 녹색도)은 각각 + 35.5와 + 45.9를, Cs₂V₄O₁₁는 b* 값(+: 황색도, -: 청색도)는 + 50.3을 나타내었으며, 45 이상의 L* 값(명도)을 가지고 있어, 밝고 화사한 느낌을 구현하기위한 황색안료로 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제28권2호
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• pp.329-341
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• 1998

간염이나 AIDS의 영향으로 멸균에 대한 관심이 높아지고 있으며, 교정 진료실에서도 교정용 플라이어의 멸균이 필요하게 되었다. 제조회사에서는 멸균 과정의 열이 교정용 플라이어에서의 야금학적 변화를 야기하지 않는다고 하지만 교정치과의사들은 가압 증기 멸균기나 대류식 건열 멸균기를 이용하여 반복적으로 멸균을 시행한 경우에 ligature cutter의 날이 쉽게 무디어져서 ligature cutter의 수명이 짧아진다는 것을 임상적 경험으로 알고 있다. 본 연구는 멸균과정이 교정용 플라이어의 물성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 시행되었다. 본 연구에 사용된 교정용 플라이어는 멸균 과정을 견딜 수 있도록 개발했다고 주장하는 AEZ, Unitek과 Dentronix ligature cutter이었고, 멸균기는 대류식 건열 멸균기인 Bowmar RHT-1000과 Dentronix DDS-5000와 가압 증기 멸균기 인 Eschmann SES-2000이었다. 멸균하기 전과 200회와 400회 멸균한 후의 ligature cutter의 날 부위의 표면과 파단면의 상태는 주사 저자 현미경으로, 미세 조직은 광학 현미경으로 관찰하고, micro-Vickers와 Rockwell 경도 시험기로 경도를 측정하고, SEM-EDX로 조성 분석을 시행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 주사 전자 현미경을 이용한 교정용 플라이어의 날 부위의 표면과 파단면의 관찰에 의하면 멸균 횟수의 증가에 따라서 표면 조직에서 검은 반점 형태의 부식 생성물의 수와 크기가 증가하는 경향이 있었으며 파단면의 관찰에서도 멸균 횟수의 증가에 따라서 전형적인 취성 파면인 벽개면의 분포율이 증가하는 경향이 있었다. 이러한 부식 현상과 금속 조직의 취성화로 기계적 특성이 저하될 것으로 사료되었다. 2. 광학 현미경을 이용한 미세 조직 사진의 관찰에서도 멸균 횟수의 증가에 따라서 Cr계 탄화물의 수와 크기가 증가하는 경향이 있었다. 이러한 금속 조직의 조대화에 따라서 기계적 특성이 저하된 것으로 생각되었다. 3. 교정용 플라이어의 날 부위의 경도는 멸균 횟수의 증가에 따라서 감소되었는데 경도의 감소는 멸균에 의한 부식생성물과 표면 조직의 변화에 따른 것으로 생각되었다. 4. SEM-EDX를 이용한 조성 분석의 결과에 의하면 AEZ과 Unitek ligature cutter는 Fe-Cr계 stainless steel이었고, Dentronix ligature cutter는 Co-Cr계 합금이었는데, 제조 회사에 따라서 금속의 조성은 달랐지만 멸균 전후의 비교에서는 큰 차이가 없었다. 5. 반복적으로 멸균을 하면서 실제 임상에서 사용한 교정용 플라이어의 날의 표면 조직을 주사 전자 현미경으로 관찰한 결과, 미세 균열을 발견할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.293-299
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• 2010

수열합성법으로 실리콘 (111) 기판 위에 산화아연 나노막대를 성장하였다. 산화아연 나노막대를 성장하기 전, 실리콘 기판에 스핀코팅법으로 씨앗층을 성장하였다. 산화아연 나노막대는 오토클레이브(autoclave)로 $140^{\circ}C$에서 6시간 동안 성장하였고, 아르곤 분위기에서 300, 500, $700^{\circ}C$의 온도로 20분 동안 열처리하였다. X-ray diffraction (XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), photoluminescence (PL)를 이용하여 열처리한 산화아연 나노막대의 구조적, 광학적 특성을 분석하였다. 모든 산화아연 나노막대 시료에서 c-축 배향성을 나타내는 강한 ZnO (002) 회절 피크와 약한 ZnO (004) 회절 피크가 나타났다. 열처리 온도가 증가함에 따라 산화아연 나노로드의 residual stress는 compressive에서 tensile로 변하였다. Hexagonal 형태의 산화아연 나노로드를 관찰하였다. 산화아연 나노로드의 PL 스펙트럼은 free-exciton recombination에 의해 3.2 eV에서 좁은 near-band-edge emission (NBE) 피크와 산화아연 나노막대의 결함에 의해 2.12~1.96 eV에서 넓은 deep-level emission (DLE) 피크가 나타났다. 산화아연 나노막대를 열처리함에 따라, NBE 피크의 세기는 감소하였고 DLE 피크는 열처리에 의해 발생한 산소 관련 결함에 의하여 적색편이 하였다.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1281-1287
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• 2018

본 연구에서는 $Al_xGa_{1-x}N$ 박막을 유기금속 화학증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD) 을 이용하여 사파이어 (0001) 기판 위에 성장하였다. 성장된 박막의 결정구조를 조사하기 위하여 엑스선 회절 (X-ray diffraction, XRD) 패턴을 이용하였고, 박막의 표면 상태를 관찰하기 위하여 원자간력 현미경(atomic force microscopy, AFM)을 사용하였다. 또한 박막의 화학성분과 결합상태는 엑스선 광전자 분광분석기(X- ray photoelectron spectroscopy, XPS)를 이용하여 분석하였다. 박막의 광학적 특성인 유사유전함수는 분광학적 타원편광분석법(spectroscopic ellipsometry, SE)을 사용하여 실온에서 2.0 ~ 8.7 eV 포톤에너지 범위에서 측정되었다. 타원편광분석법으로 조사된 데이터들을 통해 얻은 유사유전함수 스펙트럼 $<{\varepsilon}(E)>=<{\varepsilon}_1(E)>+i<{\varepsilon}_2(E)>$에 나타난 $E_0$, $E_1$, 그리고 $E_2$ 와 같은 임계점 구조에 대하여 연구하였고, 각각의 임계점 피크들은 획득된 유사유전함수의 데이터를 이차 미분한 이계도함수 $d^2<{\varepsilon}(E)>/dE^2$ 를 이용하여 구하였다. 특히, x = 0.18과 x = 0.29 사이에 위치한 샘플(x = 0.18, 0.21, 0.25, 0.29)들은 Al의 조성이 증가함에 따라 임계점 피크들이 변화(blue-shift)한다는 것을 관측하였고, 이를 다른 문헌들과 비교 분석하였다.

• 생태와환경
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• 제34권1호통권93호
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• pp.20-29
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• 2001

순수 배양한 남조류 3종 (Microcystis aeruginosa, Anabaena flos-aquae, Oscillatoria agardhii)을 대상으로 식물플랑크톤에 의한 체외배출 용존유기탄소(extracelluar dissolved organic carbon:EOC)의 배출양상, 화학적성분, 자외선흡광 특성을 연구하였다. EOC의 화학적성분은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; AHSs), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals: HoNs), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiAs), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiBs), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiNs)으로 분류하였다. 3종의 남조류로부터 배출된 EOC의양과 화학적조성은 종마다 상이하였고, 조류의 성장단계에 따라서도 다르게 나타났다. HiAs성분은 남조류가 배출한 EOC의 가장 많은 부분(25${\sim}$92%)을 차지했고, 정체기로 갈수록 HiAs성분이 차지하는 비율이 감소하였다. 반면, HiBs와 HiNs 성분은 정체기로 진행될수록 비율이 증가하였다. 특히 HiNs성분은 성장초기에는 거의 배출되지 않다가 정체기에서는 전체 EOC의 상당한 부분을 차지하였다 (M. aeruginosa: 44%, A. flos-aquae: 28%). AHSs성분은 M. aeruginosa에서 0.2${\sim}$2.5%로 매우 작았지만, A. flos-aquae(8.7${\sim}$16%)와 O. agardhii (7.5${\sim}$16%)에서는 상당한 부분을 차지했다. 그러나 AHSs의 배출은 M. aeruginosa와 O. agardhii에서 성장이 진행될수록 증가한 반면, A. flos-aquae에서는 반대의 경향을 보였다. 남조류에 의해 배출된 EOC의 자외선흡광 특성도 종에 따라 상이한 결과를 보였다. 본 연구의 결과는 남조류의 종과 성장단계에 따라 배출되는 용존유기물의 특성이 다르다는 것을 시사한다.

• 한국조경학회지
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• 제44권2호
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• pp.37-51
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• 2016

시각중심주의에 편향된 근대의 광학적 메커니즘은 시각의 다채로운 기능을 간과하고 추상적이며, 이성적인 눈으로 사물을 판단하고 공간을 조직함으로써 눈이 사물을 더듬는 기능에 대해서는 간과하였다. 최근에는 시각의 이분법적 지각체계를 넘어서 복합지각에 의해 다른 감각과의 소통을 통한 다양한 경험을 유도하고 있다. 촉지적 지각은 시각뿐만 아니라 다양한 감각과의 상호작용을 통해 주체로 하여금 신체를 동반한 체험을 유도하며, 물성이 가지고 있는 특질과 인간의 다양한 감각적 자극을 꾀하는 역동적인 시각이다. 본 논문은 주체의 능동적 체험을 유도하는 촉지적 지각의 이론적 배경을 고찰하여 촉지적 지각의 주요한 특징을 도출하고 촉지적 지각의 특징이 픽처레스크 정원에서 어떠한 방식으로 나타나는지를 살펴보고자 한다. 촉지적 지각의 주요한 특징을 고찰하기 위해 철학과 미학사에서 아돌프 힐데브란트의 시각론이 알로이스 리글과 빌헬름 보링거, 발터 벤야민, 모르스 메를로 퐁티, 질 들뢰즈에 의해 각각 어떻게 발전, 확장, 재해석되는지를 탐구한다. 이로서 촉지적 지각과 시각적 지각 방식의 주요차이점을 분석하고 촉지적 지각이 가지는 특성을 도출한다. 이후, 촉지적 지각의 특성이 픽처레스크 정원에 어떻게 나타나는지 고찰하기 위해 고전적 정원을 시각적 지각으로 픽처레스크 정원을 촉지적 지각으로 각각 설정하여 분석하고 앞서 도출된 촉지적 지각의 특성을 픽처레스크 정원에 투영하여 고찰한다. 본 연구를 통해 도출된 픽처레스크 정원에 나타난 촉지적 지각에 대한 연구결과는 다음과 같다. 시각적 지각과 대별되는 촉지적 지각의 주요차이점은 경계의 모호함과 애매함, 동적시점의 생성, 불확정적 동선에 의한 운동성 유발, 지각 불가능성에 의한 낯설음과 숭고미로 요약할 수 있다. 픽처레스크 정원에서 경계의 모호함과 애매함은 평면의 불규칙함과 비대칭 요소, 단일시점의 거부로 나타나며, 동적시점의 생성은 서사적 구조의 도입과 회화의 장면구성기법을 재현하면서 기존 정원에 없는 전경, 중경, 원경 요소를 만들면서 공간을 중첩시킴으로써 생성된다. 불확정적 동선에 의한 운동성 유발은 분기하는 동선에 의해 형성되며, 지각 불가능성에 의한 낯설음과 숭고미는 정원에서 다양한 요소의 활용과 '거칠음'과 '불규칙함', '폐허'의 도입으로 나타난다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.292-292
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• 2016

Transition metal dichalcogenides (TMDs) with a two-dimensional layered structure have been considered highly promising materials for next-generation flexible, wearable, stretchable and transparent devices due to their unique physical, electrical and optical properties. Recent studies on TMD devices have focused on developing a suitable doping technique because precise control of the threshold voltage ($V_{TH}$) and the number of tightly-bound trions are required to achieve high performance electronic and optoelectronic devices, respectively. In particular, it is critical to develop an ultra-low level doping technique for the proper design and optimization of TMD-based devices because high level doping (about $10^{12}cm^{-2}$) causes TMD to act as a near-metallic layer. However, it is difficult to apply an ion implantation technique to TMD materials due to crystal damage that occurs during the implantation process. Although safe doping techniques have recently been developed, most of the previous TMD doping techniques presented very high doping levels of ${\sim}10^{12}cm^{-2}$. Recently, low-level n- and p-doping of TMD materials was achieved using cesium carbonate ($Cs_2CO_3$), octadecyltrichlorosilane (OTS), and M-DNA, but further studies are needed to reduce the doping level down to an intrinsic level. Here, we propose a novel DNA-based doping method on $MoS_2$ and $WSe_2$ films, which enables ultra-low n- and p-doping control and allows for proper adjustments in device performance. This is achieved by selecting and/or combining different types of divalent metal and trivalent lanthanide (Ln) ions on DNA nanostructures. The available n-doping range (${\Delta}n$) on the $MoS_2$ by Ln-DNA (DNA functionalized by trivalent Ln ions) is between $6{\times}10^9cm^{-2}$ and $2.6{\times}10^{10}cm^{-2}$, which is even lower than that provided by pristine DNA (${\sim}6.4{\times}10^{10}cm^{-2}$). The p-doping change (${\Delta}p$) on $WSe_2$ by Ln-DNA is adjusted between $-1.0{\times}10^{10}cm^{-2}$ and $-2.4{\times}10^{10}cm^{-2}$. In the case of Co-DNA (DNA functionalized by both divalent metal and trivalent Ln ions) doping where $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$ ions were incorporated, a light p-doping phenomenon is observed on $MoS_2$ and $WSe_2$ (respectively, negative ${\Delta}n$ below $-9{\times}10^9cm^{-2}$ and positive ${\Delta}p$ above $1.4{\times}10^{10}cm^{-2}$) because the added $Cu^{2+}$ ions probably reduce the strength of negative charges in Ln-DNA. However, a light n-doping phenomenon (positive ${\Delta}n$ above $10^{10}cm^{-2}$ and negative ${\Delta}p$ below $-1.1{\times}10^{10}cm^{-2}$) occurs in the TMD devices doped by Co-DNA with $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$ ions. A significant (factor of ~5) increase in field-effect mobility is also observed on the $MoS_2$ and $WSe_2$ devices, which are, respectively, doped by $Tb^{3+}$-based Co-DNA (n-doping) and $Gd^{3+}$-based Co-DNA (p-doping), due to the reduction of effective electron and hole barrier heights after the doping. In terms of optoelectronic device performance (photoresponsivity and detectivity), the $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$-Co-DNA (n-doping) and the $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$-Co-DNA (p-doping) improve the $MoS_2$ and $WSe_2$ photodetectors, respectively.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권6호
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• pp.229-236
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• 2014

수평 전기로에서 $MnAl_2S_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $410^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 132 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MnAl_2S_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=3.7920eV-(5.2729{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+786K)$였다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 응용소자인 photocell로 사용할 수 있는 pc/dc 값이 가장 큰 광전도셀은 S 증기분위기에서 열처리한 셀로 $1.10{\times}10^7$이었으며, 광전도 셀의 감도(sensitivity)도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 0.93로 가장 좋았다. 또한 최대 허용소비전력(MAPD)값도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 316 mW로 가장 좋았으며, S 증기분위기에서 열처리한 셀의 응답시간은 오름시간 14.8 ms, 내림시간 12.1 ms로 가장 빠르게 나타나, $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 S 분위기에서 $290^{\circ}C$로 30분 열처리한 photocell이 상용화가 가능할 것으로 여겨진다.