• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.633-638
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• 2011

Mn이 치환된 헥사알루미네이트 촉매인 $LaMnAl_{11}O_{19}$, $BaMnAl_{11}O_{19}$, $SrMnAl_{11}O_{19}$을 $(NH_4)_2CO_3$ 공침법을 이용하여, $1,200^{\circ}C$ 5시간 소성을 통해 제조하였다. X-선 회절, 질소흡착을 통해 촉매의 결정구조와 비표면적을 분석한 결과, 결정 격자 내 거울면에 La이 존재하는 $LaMnAl_{11}O_{19}$이 $BaMnAl_{11}O_{19}$과 $SrMnAl_{11}O_{19}$보다 우수한 헥사알루미네이트 결정 구조를 가지는 동시에 13 $m^2/g$의 높은 비표면적을 가지고 있었다. 또한 SEM 분석을 통해 $LaMnAl_{11}O_{19}$이 특유의 판상구조가 잘 발달함을 확인하였다. 메탄 연소 활성은 다음과 같은 차례로 증가하였고: $LaMnAl_{11}O_{19}$ > $SrMnAl_{11}O_{19}$ > $BaMnAl_{11}O_{19}$. 메탄 연소 활성은 비표면적에 의존하였다. $LaMnAl_{11}O_{19}$에 60 wt%의 $CeO_2$를 첨가하고 $700^{\circ}C$의 저온에서 소성한 경우 $700^{\circ}C$의 저온에서 100% 전환율에 도달함으로써 ceria 첨가에 의한 메탄 연소 개선 효과를 확인할 수 있었으며, 이 촉매가 저온 및 중온 영역의 메탄 연소 촉매로 활용될 수 있음을 확인하였다. 그러나, 이 촉매의 경우 $1,200^{\circ}C$의 고온에서 5시간 소성한 후에는 ceria입자 크기의 증가로 인해 메탄의 연소 활성 개선 효과를 잃게됨으로 고온용 연소 촉매로서의 사용은 한계가 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.148-148
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• 2011

일반적으로 LED 제작에 사용되는 c-plane GaN는 c축 방향으로 발생하는 분극의 영향을 받게 된다. 분극은 LED내 양자우물의 밴드를 기울게 하여 그 결과 전자와 홀의 재결합 확률을 감소시켜 낮은 내부양자효율을 가지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되었는데 그 중에서도 특히 a-plane 혹은 m-plane면과 같은 무분극 면을 사용하는 GaN LED가 주목받고 있다. 그 이유는 무분극 면은 분극이 발생하는 c축과 수직이기 때문에 분극의 영향을 받지 않아 높은 내부 양자효율을 가질수 있다. 본 연구에서는 MOCVD 장비를 사용하여 2인치 r-plane 사파이어 기판위에 3um두께의 a-plane GaN을 성장하였다. 그위에 2um정도로 Si을 도핑하여 n-type GaN 형성한후 단일 양자우물, 그리고 Mg을 도핑하여 p-type GaN을 성장하였다. 장파장대역의 a-plane LED의 특성을 알아보기 위해서 양자우물 형성시 In의 조성비를 높였다. 일반적인 포토리소그래피 공정과 Dry etching 공정을 사용하여 메사구조를 형성하였으며 Ti/Al/Pt/Au와 Ni/Au를 각각 n-type과 p-type의 전극 물질로 사용하였다. 제작된 LED의 특성을 파악하기 위해서 인가전류를 0부터 100mA까지 출력 스펙트럼을 측정하였으며 orange대역의 파장을 갖는 LED를 얻었다. 인가전류별 Peak 파장의 변화와 반측폭의 변화를 파악하여 장파장 대역의 a-plane LED의 특성을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제30권8호
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• pp.1703-1710
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• 2009

The single-crystal structure of |$Ca_{35.5}$|[$Si_{121}Al_{71}O_{384}$]-FAU, $Ca_{35.5}Si_{121}Al_{71}O_{384}$ per unit cell, a = 24.9020(10) $\AA$, dehydrated at 673 K and 2 ${\times}\;10^{-6}$Torr, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group Fd$\overline{3}$m at 294 K. The large single crystals of zeolite Y (Si/Al = 1.70) were synthesized up to diameters of ${\mu}m\;and\;Ca^{2+}$-exchanged zeolite Y were prepared by ion exchange in a batch method of 0.05 M aqueous Ca($NO_3)_2$ for 4 hrs at 294 K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 971 reflections for which $F_o\;>\;4{\sigma}(F_o))\;R_1$ = 0.038 (based on F) and $R_2$ = 0.172 (based on $F^2$). About 35.5 $Ca^{2+}$ ions per unit cell are found at an unusually large number of crystallographically distinct positions, four. Nearly filling site I (at the centers of the double 6-rings), 14.5 octahedrally coordinated $Ca^{2+}$ ions (Ca-O = 2.4194(24) $\AA$ and O-Ca-O = 87.00(8) and 93.00($8^o$) are found per unit cell. One $Ca^{2+}$ ion per unit cell is located at site II’ in the sodalite cavity and extends 0.50 $\AA$ into the sodalite cavity from its 3-oxygen plane (Ca-O = 2.324(13) $\AA$ and O-Ca-O = 115.5(10)o). The remaining twenty $Ca^{2+}$ ions are found at two nonequivalent sites II (in the supercages) with occupancies of 10 and 10 ions, respectively. Each of these $Ca^{2+}$ ions coordinates to three framework oxygens, either at 2.283(3) or 2.333(5) $\AA$, respectively, and extends either 0.24 or 0.54 $\AA$, respectively, into the supercage from the three oxygens to which it is bound. In this crystal, site I is the most populated; sites II’ and II are only sparsely occupied.$Ca^{2+}$+ appears to fit the octahedral site I best. No cations are found at sites III or III’, which are clearly less favorable for $Ca^{2+}$ ions in dehydrated zeolite Y.

• 센서학회지
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• 제9권5호
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• pp.357-364
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• 2000

R.F. magnetron sputtering에 의해 $Al_2O_3$ 기판상에 $LaFeO_3$ 박막을 증착하고 막의 구조적, 전기적 및 가스감도 특성을 조사하였다. $600^{\circ}C$ 이상에서 열처리 된 박막에서 (121) 방향의 주결정상을 확인할 수 있었고 가스감지특성에서 박막은 p형 반도체의 특성을 보였다. 박막의 두께 및 열처리 온도의 변화에 대하여, 감도는 박막의 두께변화에는 둔감하였지만 열처리온도에는 큰 변화를 보였다. $800^{\circ}C$에서 열처리된 두께 400 nm의 박막에서 동작온도가 $300^{\circ}C$일때 5000 ppm의 CO 가스에 대해서는 약 400%, 350 ppm의 $NH_3$ 가스에서는 약 60%의 감도를 보였다.

• 한국결정학회지
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• 제6권2호
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• pp.125-133
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• 1995

부분적으로 Co2+ 이온으로 치환된 제올라이트 X (Co41Na10Al92Si100O384)를 탈수한 구조를 21℃에서 입방공간군 Fd3(α=24.544(1)Å)을 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 이 결정은 Co(NO3)2와 Co(O2CCH3)2의 농도가 각각 0.025M 되도록 만든 혼합 용액을 이용하여 흐름법으로 이온 교환하여 만들었다. 이 결정은 380℃에서 2×10-6 Torr 하에서 2일간 진공 탈수하였다. Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > 3σ(I)인 211개의 독립반사를 사용하여 최종 오차 인자를 R1=0.059, R2=0.046까지 정밀화시켰다. 이 구조에서 Co2+ 이온과 Na+ 이온은 서로 다른 4개의 결정학적 자리에 위치하고 있었다. 41개의 Co2+ 이온은 점유율이 높은 서로 다른 두 개의 자리에 위치하고 있었다. 16개의 Co2+ 이온은 이중 6-산소 고리 (D6R)의 중심에 위치하였고 (자리 I; Co-O = 2.21(1)Å, O-Co-O = 90.0(4)°), 25개의 Co2+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II에 위치하고 세 개의 산소로 만들어지는 평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.09Å 들어간 자리에 위치하고 있었다. (Co-O = 2.05(1)Å, O-Co-O = 119.8(7)°). 10개의 Na+ 이온은 2개의 서로 다른 자리에 위치하고 있다. 7개의 Na+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 II 위치하였다. (Na-O = 2.29(1)Å, O-Na-O = 102(1)°). 3개의 Na+ 이온은 큰 동공에 있는 자리 III에 위치하고 있었다. (Na-O = 2.59(10)Å, O-Na-O = 69.0(3)°). 7개의 Na+ 이온은 가장 가까운 산소 평면에서 큰 동공 쪽으로 약 1.02Å 들어간 자리에 위치하고 있었다. Co2+ 이온은 자리 I과 자리 II에 우선적으로 위치하고, Na+ 이온은 그 나머지 자리인 자리 II와 자리 III에 위치한다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.18-21
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• 2007

Highly textured MgO template by ion-beam-assisted deposition(IBAD) was successfully fabricated using a continuous reel-to-reel(R2R) mode. To enlarge the deposition area, the previous IBAD system was modified into the system with 14-pass and five heating zone. Every processing step was carried out using this multi-turn IBAD system. The overall process consists of R2R electropolishing of a hastelloy C276 tape, deposition of $Al_2O_3$ diffusion barrier, $Y_2O_3$ seed layer, IBAD-MgO and homoepi-MgO layer. The IBAD-MgO templates were fabricated using the IBAD system with 216 cm-length deposition zone and 32 cm diameter ion source. The texture of MgO films developed during the IBAD process was monitored by in-situ reflection high energy electron diffraction(RHEED) to optimize the IBAD process. Recently, 100 m long IBAD-MgO tape with in-plane texture of $\Delta{\phi}<10^{\circ}$ was successfully fabricated using the modified IBAD system. In this report, the detailed deposition condition of getting a long length IBAD-MgO template with a good epitaxy is described.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.256-256
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• 2010

투명전극부터 디스플레이 산업에 이르기까지 광범위하게 응용되어지고 있고 개발되어지고 있는 투명전도산화물(TCO)은 ZnO, In2O3, SnO2 등을 기본으로 하는 n-type 재료가 대부분이다. 그러나 투명전도 산화물을 이용한 light emitting diode(LED), 투명한 태양전지, p-형 TFT와 같은 투명전자소자의 개발을 위해서는 p-type 소재가 필수적이다. p-type TCO 소재는 비교적 연구 개발 실적이 매우 부진한 실정이었다. 1997년 넓은 밴드갭을 가지는 ABO2(delafossite) 산화물이 p-type으로서 안정적이라는 것을 보고함에 따라 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 ABO2 형태를 가진 Delafossite구조 산화물이 가장 유망한 p-type 투명전도체 소재로 거론되고 있다. Delafossite 구조가 p-type 투명전도체에 적합한 결정구조인 이유는 밴드갭이 넓고 공유결합에 유리하기 때문이다. Delafossite구조는 상온에서 2종류의 polytype(상온에서 Rhombohedaral구조와 hexagonal 구조)이 존재하며 이들은 각각 3R 및 2H의 결정 구조를 가지고 있다. ABO2의 delafossite구조에서 Cu+의 배열은 c-축을 따라 Cu-O-Cr-O-Cu의 연속적인 층 구조로서 2차원연결로 보여 진다. 보고된 Cu- base delafossite구조를 가지는 재료들은 CuAlO2, CuGaO2, CuInO2 등 여러가지가 있다. 본 연구에서는 PLD를 이용하여 c-plane 사파이어 기판위에 성장된 delafossite구조인 CuCrO2박막의 특성을 알아보았다. p-type 특성을 위하여 CuCrO2에 Zn를 첨가하였으며 그에 따른 구조적 전기적 특성을 조사하였다. 성장온도와 산소분압을 $500{\sim}700^{\circ}C$, 0~10mTorr로 변화시켜 특성을 연구하였다. 성장온도 $700^{\circ}C$, 산소분압 10mTorr에서 c-plane 사파이어 기판위에 c-축 배향의 에피성장된 CuCrO2:Zn 박막을 얻을 수 있었다. Mg를 도핑함에 따른 p-type 특성보다 현저히 떨어지는 것을 확인하였다. 또한 동일한 조건임에도 특정한 이차상의 존재를 통해 도핑된 Zn의 위치를 추측할 수 있었다. 온도와 분압에 따른 결정성과 표면상태를 SEM을 통해서 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권6호
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• pp.499-509
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• 1993

Structures of hematite(${\alpha}$-Fe2O3), Ba-ferrite(BaFe12O19) and Zn2Y(Ba2Zn2Fe12O22) were studied by powder X-ray diffraction(XRD) method. Powder XRD patterns of the ferrites were analyzed with the Rietveld method, and the final refined R-factors were RWP<0.01 and RI<0.03. The lattice parameters refined with hexagonal crystal system were a=5.0342${\AA}$, c=13.746${\AA}$ for hematite, a=5.8928${\AA}$, c=23.201${\AA}$ for Ba-ferrite, and a=5.8763${\AA}$, c=43.567${\AA}$ for Zn2Y. In the hematite, the oxygen parameter is 0.3072 and the Fe-O distances in FeO6octahedron are 1.941${\AA}$ and 2.118${\AA}$, close to the single crystal data of Blake et al.. In the Ba-ferrite, the Fe atom in oxygen trigonal bipyramid is displaced 0.155${\AA}$ away from the BaO3 mirror plane into 4e position. In the Zn2Y, 75% of Zn is located at the oxygen terahedral site in S-block.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권1호
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• pp.6-10
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• 2007

R-plane 사파이어 위에 a-plane GaN층이 성장된 기판에 혼합소스 HVPE(mixed-source hydride vapor phase epitaxy) 방법으로 GaN/InGaN의 이종접합구조(heterostructure)를 구현하였다. GaN/InGaN 이종접합구조는 GaN, InGaN, Mg-doped GaN 층으로 구성되어 있다. 각 층의 성장온도는 GaN층은 $820^{\circ}C$, InGaN 층은 $850^{\circ}C$, Mg-doped GaN 층은 $1050^{\circ}C$에서 성장하였다. 이때의 $NH_3$와 HCl 가스의 유량은 각각 500 sccm, 10 sccm 이었다. SAG-GaN/InGaN 이종접합구조의 상온 EL (electroluminescence) 특성은 중심파장은 462 nm, 반치폭(FWHM : full width at half maximum) 은 0.67eV 이었다. 이 결과로부터 r-plane 사파이어 기판위에 multi-sliding boat system의 혼합소스 HVPE 방법으로 이종접합구조의 성장이 가능함을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권10호
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• pp.1095-1099
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• 1998

The crystal structure of an acetylene sorption complex of dehydrated fully Mn(Ⅱ)-exchanged zeolite X, Mn46Si100Al92O384·30C2H2 (a=24.705(3) Å) has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques. The structure was solved and refined in the cubic space group Fd3 at 21(l) ℃. The complex was prepared by dehydration at 380 ℃ and 2 x 10-6 Torr for 2 days, followed by exposure to 300 Torr of acetylene gas for 2 h at 24 ℃. The structure was refined to the final error indices, R1=0.060 and R2=0.054 with 383 reflections for which I > 3σ(Ⅰ). In the structure, Mn2+ ions are located at two different crystallographic sites; sixteen Mn2+ ions at site I are located at the centers of the double six rings and thirty Mn2+ ions are found at site Ⅱ in the supercage, respectively. Each of these latter Mn2+ ions is recessed ca. 0.385(2) Å into the supercage from its three-oxygen plane. Thirty acetylene molecules are sorbed per unit cell. Each Mn2+ ion at site Ⅱ lies on a threefold axis in the supercage of the unit cell, close to three equivalent trigonally arranged zeolite framework oxygen atoms (Mn(Ⅱ)-O=2.135(9) Å) and symmetrically to both carbon atoms of a C2H2 molecules. At these latter distances, the Mn(Ⅱ)-C interactions are weak (Mn(Ⅱ)-C=2.70(5) Å), probably resulting from electrostatic attractions between the divalent cations and the polarizable π-electron density of the acetylene molecules.