The electrochemical performance and microstructure of Al-Si, Al-Si/C was investigated as anode for lithium ion battery. The Al-Si nano composite with 5 : 1 at% ratio was prepared by arc-discharge nano powder process. However, some of problem is occurred, when Al nano composite was synthesized by this manufacturing. The oxidation film is generated around Al-Si particles for passivating processing in the manufacture. The oxidation film interrupts electrical chemistry reaction during lithium ion insertion/extraction for charge and discharge. Because of the existence the oxidation film, Al-Si first cycle capacity is very lower than other examples. Therefore, carbon synthsized by glucose ($C_6H_{12}O_6$) was conducted to remove the oxidation film covered on the composite. The results showed that the first discharge cycle capacity of Al-Si/C is improved to 113mAh/g comparing with Al-Si (18.6mAh/g). Furthermore, XRD data and TEM images indicate that $Al_4C_3$ crystalline exist in Al-Si/C composite. In addition the Si-Al anode material, in which silicon is more contained was tested by same method as above, it was investigated to check the anode capacity and morphology properties in accordance with changing content of silicon, Si-Al anode has much higher initial discharge capacity(about 500mAh/g) than anode materials based on Aluminum as well as the morphology properties is also very different with the anode based Aluminum.
Si nanowire는 트랜지스터, 배터리 등 광범위한 응용이 가능한 물질로서 이의 효율적 활용을 위해서는 그 다양한 구조에 대한 물성 변화의 연구가 중요하다. 이 연구에서는 [110] 방향의 $4{\times}3$, $6{\times}4$, $8{\times}5$ Si nanowire에 대하여 DFT 기반 제일원리적 계산을 수행함으로써, $6{\sim}14{\AA}$ 범위에서 nanowire 지름의 변화에 따른 전자구조 의존성에 대하여 연구하였다. 그 결과, bulk와 비교하여 Si nanowire의 경우 bandwidth 감소 및 bandgap의 증가가 나타나며, 이러한 경향은 nanowire 지름이 커질수록 점진적으로 약화됨을 알 수 있었다.
본 논문에서는 p-type (100)Si, (100)MgO 그리고 MgO/si 기판 위에 RF Magnetron sputtering 법으로 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(BST)박막을 증착하였다. BST 박막 증착 후 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 이용하여 $600^{\circ}C$에서 산소분위기로 1분간 고온 급속 열처리를 하였다. 증착된 BST박막의 결정화를 조사하기 위해 XRD(X-Ray Diffraction)측정을 한 결과 모든 기판에서 (110) $Ba_{0.5}Sr_{0.5}TiO_3$(의 주피크가 관찰되어졌고, 열처리 후 재결정화에 기인하여 피크 세기가 증가함을 관찰할 수 있었다. Al 전극을 이용한 커패시터 제작 후 측정한 C-V(Capacitance-Voltage) 특성에서 각각의 기판에서 측정된 커패시턴스 값으로 계산된 유전율은 120(bare Si), 305(Mgo/Si) 그리고 310(MgO)이었다. 누설 전류 특성에서는 0.3 MV/cm이내의 인가전계에서 1 $\mu\textrm{A/cm}^2$ 이하의 안정된 값을 보여주었다. 결론적으로 MgO 버퍼층을 이용한 기판이 BST 박막의 증착을 위한 기판으로써 효과적임을 알 수 있었다.
Chemical vapor deposition technique has been used to grow epitaxial SiC thin films on Si wafers using tetramethylsilane(TMS) precursor. The films were observed to grow along (110) direction of 3C-SiC at $800^{\circ}C$. The quality of the films was significantly influenced by the TMS flow rate and growth temperature. Nanocrystal SiC films were grown at flow rates of TMS 10 sccm with $H_2$ carrier gas of 100 sccm. The temperature and gas pressure in the reactor have a great influence on the crystallinity and morphology of the SiC film grown. The growth mechanism of the SiC film on the Si substrate without the carbonization process was discussed based on the experimental results.
저궤도 위성용 S대역 수신기 EM 모델을 개발 하였다. 복조기는 복조 방식의 확장성을 고려하여 복조 기능을 FPGA를 사용하여 구현하였으며 제작된 수신기는 RF 단과 디지털 복조기 그리고 전원부로 구성되고 운용상 발생되는 주파수 편이 보상을 위한 도플러 추적 기능을 가진다. 측정결과 수신기의 BER은 -110dBm의 RF입력전력에서 $1.0{\times}10^{-6}$로 측정 되었으며, 중심 주파수를 기준으로 ${\pm}100KHz$의 주파수 추적기능을 가진다. 요구된 환경 온도 테스트를 완료하였으며, TID 테스트 결과 기준치인 10Krad를 만족한다.
Lithium fluorhectorite 결정상을 함유한 glass ceramics 분말의 형성과 제조된 glass ceramics 분말을 이용한 저온 소결기판의 특성평가를 하였다. Li2O-MgO-MgF2-SiO2 계 유 리로 핵형성 및 결정 성장을 실시하여 lithium fluorhectorite 결정상을 지닌 glass ceramics 를 제조하였다. 유리시편의 핵형성 온도는 46$0^{\circ}C$였고 결정성장온도는 600, 640, 110$0^{\circ}C$에서 나타났다. $600^{\circ}C$에서의 결정상으 Li2.4LiSi4O10F2가 나타났다. Li2.4Mg8LiSi4와 Li2.8Mg0.6SiO4은 lithium fluorhectorite 결정상으로 되기 위한 중간상임을 확인할수 있었다. 64$0^{\circ}C$에서 열처리 후 110$0^{\circ}C$에서 재열처리하여 형성된 결정은 lithium fluorhectorite 와 tridymite가 최종 결정 상으로 나타났다. 이것은 수중에서 water swelling 현상에 의하여 분말화할 수 있었다, 기판 제조용 slurry를 제조하기 위해 glass ceramics 분말에 Al2O3분말을 0,25,50wt%로 혼합한것 과 glass ceramics 분말에 potashborosilica-te glass 분말을 15, 30, 45, 60 wt% 로 배합하 여 doctor blade 법으로 green sheet를 제조하였다. green sheet 는 950~150$0^{\circ}C$로소성하여 기판의 특성을 평가하였다. 겉보기 기공율은 3.06~19,14%이었고, 전기적 특성으로 유전상수 는 3~5(100KHz)를 나타내었다.
With low thermal expansion coefficients, eucryptite (Li2O.Al2O3.2SiO2) and spodumene (Li2O.Al2O3.4SiO2) in LAS ceramic system show good thermal shock resistance. In this study, sillimanite or kaolin group silicate minerals and Li2CO3 were used as starting materials, and if necessary SiO2 or Al2O3 were added for making stoichiometrically formed specimens. By this process, eucryptite powders were synthesized and characterized. The powder mixtures of lithiumcabonate and silicate minerals calcined at 80$0^{\circ}C$ for 2 hrs were made into powder compacts. $\beta$-Eucryptite single phase was formed via intermediate phases of Li2SiO3 and LiAlO2 et al, by heating at 110$0^{\circ}C$ or 120$0^{\circ}C$ for 10 hrs from those powder compacts. When using the sillimanite group minerals, Virginia kyanite or andalusite was reacted to form eucryptite at 120$0^{\circ}C$and CMK International kyanite were completed at 110$0^{\circ}C$. When kaolin group minerals were used, it was found that the synthesizing temperature (100$0^{\circ}C$) of $\beta$-eucryptite from the mixture of New Zealand white kaolin was lower than that from Hadong pink kaolin (110$0^{\circ}C$). The Microstructure of systhesized powder showed the irregular lump shape such as densed crystallines.
$La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$ 박막을 rf 마그네트론 스퍼터를 이용하여 챔버 내 산소가스유량비를 0, 40, 80 sccm 으로 조절하고 후열처리 공정 없이 기판온도를 $350^{\circ}C$로 유지하면서 $SiO_2$/Si(100) 및 Si(100) 기판에 증착하였다. 증착된 $La_{0.7}Sr_{0.3}MnO_3$ 박막은 $SiO_2$/Si(100), Si(100) 기판 모두 (100), (110), (200)면을 갖는 polycrystalline 상태였으며, oxygen flow rate이 증가함에 따라 박막의 grain size가 증가하였다. 증가되는 grain size로 인하여 grain boundary가 감소하였고 따라서 높은 oxygen flow rate에서 증착된 박막은 면저항이 감소하는 현상을 나타내었다. $SiO_2$/Si 기판과 Si 기판에 증착된 LSMO 박막의 TCR 값은 약 -2.0 $\sim$ -2.2%를 나타내었다.
$N_2$처리에 의해 Si (001) 기판에 형성된 C49상의 구조를 갖는 에피택셜 $TiSi_2$상의 열적 거동과 결정학적 특성을 X선 회절법 (XRD)과 고분해능 투과전자현미경법 (HRTEM)으로 조사하였다. 에피택결 $C49-TiSi_2$상은 $1000^{\circ}C$ 정도의 고온에서도 안정상인 C54상으로 상변태하지 않고 형태적으로도 고온 특성이 우수하다는 것이 밝혀졌다. HRTEM 결과로부터 에피택결 $TiSi_2$상과 Si 사이의 결정학적 방위관계는 (060) [001]TiSi$_2$//(002) [110]Si임을 알 수 있었고 계면에서의 격자 변형에너지는 misfit 전위의 형성에 의하여 해소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 HRTEM상의 해석과 원자 모델링을 통하여 Si에서 에피택셜 C49-TiSi$_2$상의 형성기구와 C49상의 (020) 면에 존재하는 적층결함을 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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