• Corrosion Science and Technology
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• 제7권2호
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• pp.69-76
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• 2008

Common methods for large scale hydrogen production, such as steam reforming and coal gasification, also involve production of carbonaceous gases. It is therefore necessary to handle process gas streams involving various mixtures of hydrocarbons, $H_2$, $H_2O$, CO and $CO_2$ at moderate to high temperatures. These gases pose a variety of corrosion threats to the alloys used in plant construction. Carbon is a particularly aggressive corrodent, leading to carburisation and, at high carbon activities, to metal dusting. The behaviour of commercial heat resisting alloys 602CA and 800, together with that of 304 stainless steel, was studied during thermal cycling in $CO/CO_2$ at $650-750^{\circ}C$, and also in $CO/H_2/H_2O$ at $680^{\circ}C$. Thermal cycling caused repeated scale separation, which accelerated chromium depletion from the alloy subsurface regions. The $CO/H_2/H_2O$ gas, with $a_C=2.9$ and $p(O_2)=5\times10^{-23}$ atm, caused relatively rapid metal dusting, accompanied by some internal carburisation. In contrast, the $CO/CO_2$ gas, with $a_C=7$ and $p(O_2)=10^{-23}-10^{-24}$ atm caused internal precipitation in all three alloys, but no dusting. Inward diffusion of oxygen led to in situ oxidation of internal carbides. The very different reaction morphologies produced by the two gas mixtures are discussed in terms of competing gas-alloy reaction steps.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자분야
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• pp.90-93
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• 2004

In this work, we have used different techniques for the surface passivation: conventional thermal oxidation (CTO), rapid thermal oxidation (RTO), and plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD). The surface passivation qualities of eight different single and combined double layer have been investigated both on the phosphorus non-diffused p-type FZ silicon and on phosphorus diffused emitter of 100 ${\Omega}/Sq$ and 40 ${\Omega}/Sq$. In the single layer, silicon dioxide $(SiO_2)$ passivates good on the emitter while silicon nitride (SiN) passivates better than on the non-diffused surface. In the double layers, CTO/SiN1 passivates very well both on non-diffused surface on the emitter. However, RTO/SiN1 and RTO/SiN2 stacks are more suitable for surface passivation in solar cells caused by a relatively good passivation qualities and the low optical reflection. Applying these stacks in solar cells we achieved 18.5 % and 18.8 % on 0.5 ${\Omega}$ cm FZ-Si with planar and textured front surface, respectively. The excellent open circuit voltage $(V_{oc})$ of 675.6 mV is obtained the planar cell with RTO/SiN stack.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권4호
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• pp.742-754
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• 2020

Zircaloy cladding oxidation is an important phenomenon for both design basis accident and severe accidents, because it results in cladding embrittlement and rapid fuel temperature escalation. For this reason during the last decade, many experts have been conducting experiments to identify the oxidation phenomena that occur under design basis accidents and to develop mathematical analysis models. However, since the study of design extension conditions (DEC) is relatively insufficient, it is essential to develop and validate a physical and mathematical model simulating the oxidation of the cladding material at high temperatures. In this study, the QUENCH-05 and -06 experiments were utilized to develop the best-fitted oxidation model and to validate the SPACE code modified with it under the design extension condition. It is found out that the cladding temperature and oxidation thickness predicted by the Cathcart-Pawel oxidation model at low temperature (T < 1853 K) and Urbanic-Heidrick at high temperature (T > 1853 K) were in excellent agreement with the data of the QUENCH experiments. For 'LOCA without SI' (Safety Injection) accidents, which should be considered in design extension conditions, it has been performed the evaluation of the operator action time to prevent core melting for the APR1400 plant using the modified SPACE. For the 'LBLOCA without SI' and 'SBLOCA without SI' accidents, it has been performed that sensitivity analysis for the operator action time in terms of the number of SIT (Safety Injection Tank), the recovery number of the SIP (Safety Injection Pump), and the break sizes for the SBLOCA. Also, with the extended acceptance criteria, it has been evaluated the available operator action time margin and the power margin. It is confirmed that the power can be enabled to uprate about 12% through best-estimate calculations.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권6호
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• pp.55-65
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• 1998

산업현장에서는 반도체 공정의 산화막(oxidation)과 소둔(annealing) 공정에서 생산성을 향상시키기 위해 기존의 확산로(furnace)보다 RTP(rapid thermal processing) 시스템을 많이 사용하고 있다. 이러한 RTP 시스템의 주요 제어대상은 정확한 웨이퍼(wafer)의 온도조절과 웨이퍼 내의 균일성이다. 본 논문에서는 RTP 시스템의 온도변화와 같은 외란에 대한 견실안정성 문제를 해결하기 위해 하중 혼합감도함수를 이용하여 $H^{\infty}$ 제어기를 설계하고, 온도추적 및 웨이퍼 내의 균일성 등의 견실성능 개선은 루프쉐이핑 방법을 이용한다. 온도에 따른 선형화된 모델은 차수문제로 인하여 실 시스템 구현시 제약조건이 있으므로 한켈(Hankel), 자승근 균형(square-root balanced) 및 슈어 균형(Schur balanced) 방법을 사용하여 모델 차수축소를 하여 제어기를 설계한다. 원래의 모델과 축소된 모델에 대해 성능을 비교하고 시뮬레이션을 통하여 설계한 제어기의 견실안정성과 성능을 확인한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.169-172
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• 2004

The effect of the process parameters on the stable lifetime in rapid thermal firing(RTF) was investigated in order to optimize the process for the Cz-silicon. The process temperature was varied between $700^{\circ}C\;and\;950^{\circ}C$ while the process time was chosen 1 s and 10 s. At below $850^{\circ}C$ the stable lifetime for 10 s is higher than that for 1 s and increases with increasing by the process temperature. However, at over $850^{\circ}C$ the improved stable lifetime is not dependent on the process time and temperature. On the other hand, two high temperature processes in solar cell fabrics are combined with the optimized process and the non-optimized process. The last process determines the stable lifetime. Also, the degraded stable lifetime could be increased by processing in optimized process. The decreased lifetime can increase using the optimized oxidation process, which is a final process in solar cells. Finally, the optimized and non-optimized processes are applied solar cells.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.270-272
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• 2005

코발트 실리사이드는 낮은 전기 저항성 때문에 고효율 소자를 제조하는데 적합한 물질이다. 이는 전자소재가 소형화되면서 접촉저항과 혼합을 줄이기 위해 더욱 필요하게 되었다. 본 연구에서는 티타늄의 표면산화에 미치는 영향과, RTO 조건에서 온도에 따른 코발트 실리사이드 박막의 산화정도를 측정했다. 기질로서 p-형 실리콘웨이퍼를 사용하였고, 고속 열 가공을 통하여 박막을 가공하였다. 티타늄 층을 입혔을 때 산화충의 두께는 $500{\AA}$정도 성장하였다. 고속 열산화의 온도변화에 따라 산화막은 $550^{\circ}C\~700^{\circ}C$까지는 성장을 보였으나 $700^{\circ}C$이상에는 산화막 성장이 포화상태를 보였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제10권1호
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• pp.38-44
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• 2005

Electro-thermal production of white phosphorus(WP, P4) generates substantial amount of highly toxic phossy water and sludges. Because of their high phosphorus contents and lack of reliable processing technology, large tonnages of these hazardous wastes have accumulated from current and past operations in the United States. In this study, two different methods for treatment of phosphorus sludge were investigated. These were bulk removal of WP by physical separation(froth flotation) and transformation of WP to oxyphosphorus compounds by air oxidation in the sludge medium. Kerosene, among other collectors, resulted in selective flotation of WP from the associated mineral gangue. Solvent action of kerosene occurring on the WP surface(by rendering WP particles hydrophobic) might produce the high selectivity of WP. The WP recovery in the froth was 79.3% from a sludge assaying 34.2% of WP. In the oxidation study, air gas was dispersed in the sludge medium by the rapid rotation of the impeller blades. The high level of sludge agitation intensity caused a fast completion of the oxidation reactions and it resulted in the high percentage conversion of WP to PO4-3 with PO3-3 making up almost all portion of oxyphosphorus compounds. The WP analysis on the treated sludge showed that supernatant solution and solid residue contained an average of 4.2 μg/L and 143 ppm respectively from the sludge containing about 26 g of WP. Further investigation will be required on operational factors to better understand the processes and achieve an optimum condition.

• Composites Research
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• 제29권1호
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• pp.40-44
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• 2016

원자력발전소에서 사용되고 있는 핵연료 피복관은 핵분열 생성물들의 외부 유출을 방지하기 위해 고온 고압의 냉각수 분위기에서 우수한 산화저항성을 가져야 한다. 그러나 후쿠시마 원전사고의 LOCA(Loss-Of-Coolant-Accident)와 같은 중대사고에서 핵연료의 피복관과 수증기 사이의 격렬한 반응으로 인해 급격한 고온산화를 동반한 다량의 수소발생으로 수소폭발을 방지하기 위한 핵연료의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 핵연료 피복관의 안전성 향상을 위해 내방사선성이 우수하며 높은 강도와 산화, 부식에 대한 내화학적 안정성 및 우수한 열전도도 의 특성을 갖는 SiC와 같은 구조용 세라믹스가 활발히 연구되고 있다. $SiC_f/SiC$ 복합체 보호막 금속 피복관은 지르코늄 피복관 튜브에 SiC 섬유를 필라멘트 와인딩 한 후 Polycarbosilane을 polymer로 함침하여 기지상을 형성하는 공정을 이용하였다. 따라서 이렇게 제조한 $SiC_f/SiC$ 복합체 금속 피복관을 Drop Tube Furnace를 이용한 열충격에 따른 시편의 산화 및 미세조직을 분석하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.44-50
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• 2001

전자빔증착법과 이온빔의 도움을 받는 전자빔 증착법(ion beam assisted electron beam deposition; IBAED)법으로 비정질 Si(-200nm) 박막을 p-Si 기판위에 성장하고 이 두 구조를 급속열처리산화(Rapid Thermal Oxidation; RTO)를 시킴으로서 $SiO_2$/나노결정 Si(nanocrystal Si)/p-Si구조를 형성하였다. 그 후 시료 위에 Au 막을 증착함으로서 최종적으로 나노결정이 함유된 MOS(metal-oxide-semiconductor)구조를 완성하였다. 이 MOS구조내의 나노결정 Si의 전하충전 특성을 바이어스 sweep 비율을 변화시키면서 Capacitance-Voltage(C-V) 특성을 측정하여 조사하였다. 전자빔증착시료의 경우에는 $\DeltaV_{FB}$(flatband voltage shift)가 1V 미만의 작은 C-V 이력곡선이 관측된 반면 IBAED 시료의 경우는 $\DeltaV_{FB}$가 22V(2V/s Voltage Sweep비율) 이상인 대단히 큰 C-V 이력곡선이 관측되었다. 전자빔증착중 Ar ion beam을 조사하면 표면 흡착원자이동이 활성화되고 따라서 비정질 Si내에 Si의 핵 생성율이 증가하여 후속 급속열처리산화공정중 이 높은 농도의 핵들이 나노결정 Si으로 자라나게 되고 이렇게 형성된 높은 농도의 나노결정의 전하 충전 및 방전현상이 큰 이력곡선을 나타내는 원인이라고 생각된다. 따라서 IBAED 방법이 고농도의 나노결정 Si을 형성시키는데 유용한 방법이라고 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.133-133
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• 2011

최근 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히, 실리사이드 계열의 나노입자를 적용한 소자는 일함수가 크지만 실리콘 내의확산 문제를 가지고 있는 금속 나노입자와 달리 현 실리콘 기반의 반도체 공정 적용이 용이한 잇 점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 실리사이드 계열의 화합물 중에서 4.63 eV인 Vanadium Silicide ($V_3$Si) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하였다. 소자의 제작은 p-Si기판에 5 nm 두께의 $SiO_2$ 터널층을 dry oxidation 방법으로 성장시킨 후 $V_3$Si 금속박막을 RF magnetron sputtering system을 이용하여 3~5 nm 두께로 tunnel barrier위에 증착시켰다. Rapid thermal annealing법으로 질소 분위기에서 $1000^{\circ}C$의 온도로 30초 동안 열처리하여 $V_3$Si 나노 입자를 형성 하였으며. 20 nm 두께의 $SiO_2$ 컨트롤 산화막층을 ultra-high vacuum magnetron sputtering을 이용하여 증착하였다. 마지막으로 thermal evaporation system을 통하여 Al 전극을 직경 200, 두께 200nm로 증착하였다. 제작된 구조는 metal-oxide-semiconductor구조를 가지는 나노 부유 게이트 커패시터 이며, 제작된 시편은 transmission electron microscopy을 이용하여 $V_3$Si 나노입자의 크기와 균일성을 확인했다. 소자의 전기적인 측정은 E4980A capacitor parameter analyzer와 Agilent 81104A apulse pattern generator system을 이용한 전기용량-전압 측정을 통해 전하저장 효과를 분석하였다.