• 제목/요약/키워드: Si(111)

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$BCl_3/N_2$ 유도결합 플라즈마로 식각된 PZT 박막의 식각 특성 (Dry etching properties of PZT thin films in $BCl_3/N_2$ plasma)

  • 구성모;김경태;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.183-186
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    • 2004
  • The dry etch behavior of PZT thin films was investigated in $BCl_3/N_2$ plasma. The experiments were carried out with measuring etch rates and selectivities of PZT to $SiO_2$ as a function of gas concentration and input rf power, chamber pressure. The maximum etch rate was 126 nm/min when 30% $N_2$ was added to $BCl_3$ chemistry. Also, as input rf power increases, the etch rate of PZT thin films was increased. Langmuir probe measurement showed the noticeable influence of $BCl_3/N_2$ mixing ratio on electron temperature and electron density as input rf power increased. The variation of Cl radical density as plasma parameters changed was examined by Optical Emission Spectroscopy (OES) analysis. According to X-ray diffraction (XRD) analysis, PZT thin films were damaged in plasma and an increase in (100), (200) and (111) phases showed the improvement in structure of the PZT thin films after the $O_2$ annealing process.

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기판 표면 조도에 따른 구리박막의 실시간 고유응력 거동 (The Effect of Substrate Surface Roughness on In-Situ Intrinsic Stress Behavior in Cu Thin Films)

  • 조무현;황슬기;류상;김영만
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권8호
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    • pp.466-473
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    • 2009
  • Our group previously observed the intrinsic stress evolution of Cu thin films during deposition by changing the deposition rate. Intrinsic stress of Cu thin films, which show Volmer-Weber growth, is reported to display three unique stress stages, initial compressive, broad tensile, and incremental compressive stress. The mechanisms of the initial compressive stress and incremental compressive stages remain subjects of debate, despite intensive research inquiries. The tensile stress stage may be related to volume contraction through grain growth and coalescence to reduce over-accumulate Cu adatoms on the film surface. The in-situ intrinsic stresses behavior in Cu thin films was investigated in the present study using a multi-beam curvature measurement system attached to a thermal evaporation device. The effect of substrate surface roughness was monitored by observed the in-situ intrinsic stress behavior in Cu thin films during deposition, using $100{\mu}m$ thick Si(111) wafer substrates with three different levels of surface roughness.

The effects of hydrogen treatment on the properties of Si-doped Ga0.45In0.55P/Ge structures for triple junction solar cells

  • 이상수;양창재;하승규;김창주;신건욱;오세웅;박진섭;박원규;최원준;윤의준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.143-144
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    • 2010
  • 3-5족 화합물 반도체를 이용한 집광형 삼중 접합 태양전지는 40% 이상의 광변환 효율로 많은 주목을 받고 있다[1]. 삼중 접합 태양전지의 하부 셀은 기계적 강도가 높고 장파장을 흡수할 수 있는 Ge이 사용된다. Ge위에 성장될 III-V족 단결정막으로서 Ge과 격자상수가 일치하는 GaInP나 GaAs가 적합하고, 성장 중 V족 원소의 열확산으로 인해 Ge과 pn접합을 형성하게 된다. 이때 GaInP의 P의 경우 GaAs의 As보다 확산계수가 낮아 태양전지 변환효율향상에 유리한 얇은 접합 형성이 가능하고, 표면 에칭효과가 적기 때문에 GaInP를 단결정막으로 선택하여 p-type Ge기판 위 성장으로 단일접합 Ge구조 제작이 가능하다. 하지만 이종접합 구조 성장으로 인해 발생한 계면사이의 전위나 미세결함들이 결정막내부에 존재하게 되며 이러한 결함들은 광학소자 응용 시 비발광 센터로 작용할 뿐 아니라 소자의 누설전류를 증가시키는 원인으로 작용하여 태양전지 변환효율을 감소시키게 된다. 이에 결함감소를 통해 소자의 전기적 특성을 향상시키고자 수소 열처리나 플라즈마 공정을 통해 수소 원자를 박막내부로 확산시키고, 계면이나 박막 내 결함들과 결합시킴으로서 결함들의 비활성화를 유도하는 연구가 많이 진행되어 왔다 [2][3]. 하지만, 격자불일치를 갖는 GaInP/Ge 구조에 대한 수소 열처리 및 불순물 준위의 거동에 대한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Ga0.45In0.55P/Ge구조에 수소 열처리 공정을 적용을 통하여 단결정막 내부 및 계면에서의 결함밀도를 제어하고 이를 통해 태양 전지의 변환효율을 향상시키고자 한다. <111> 방향으로 $6^{\circ}C$기울어진 p-type Ge(100) 기판 위에 유기금속화학증착법 (MOCVD)을 통해 Si이 도핑된 200 nm의 n-type GaInP층을 성장하여 Ge과 단일접합 n-p 구조를 제작하였다. 제작된 GaInP/Ge구조를 furnace에서 250도에서 90~150분간 시간변화를 주어 수소열처리 공정을 진행하였다. 저온 photoluminescence를 통해 GaInP층의 광학적 특성 변화를 관찰한 결과, 1.872 eV에서 free-exciton peak과 1.761 eV에서 Si 도펀트 saturation에 의해 발생된 D-A (Donor to Acceptor)천이로 판단되는 peak을 검출할 수 있었다. 수소 열처리 시간이 증가함에 따라 free-exciton peak 세기 증가와 반가폭 감소를 확인하였고, D-A peak이 사라지는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 수소 열처리에 따른 단결정막 내부의 수소원자들이 얕은 불순물(shallow impurity) 들로 작용하는 도펀트들이나, 깊은 준위결함(deep level defect)으로 작용하는 계면근처의 전위, 미세결함들과의 결합으로 결함 비활성화를 야기해 발광세기와 결정질 향상효과를 보인 것으로 판단된다. 본 발표에서는 상술한 결과를 바탕으로 한 수소 열처리를 통한 박막 및 계면에서의 결함준위의 거동에 대한 광분석 결과가 논의될 것이다.

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도시관리계획에 의한 대규모 도시지역 확장의 실태와 시사점 (Issues on a Large-scale Enlargement of Urban Area and their Implications for a Management Plan)

  • 윤정중;김륜희;최상희
    • 토지주택연구
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    • 제1권1호
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    • pp.103-111
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    • 2010
  • 이 글의 목적은 도시관리계획 변경을 통한 대규모 도시지역 확장의 현황과 문제점을 살펴보고 향후 계획수립 시 고려할 시사점을 제시하는 것이다. 이 글에서는 양주시, 김포시, 화성시 등 3개 시를 사례로 분석하였다. 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 도시 지역의 적절한 규모를 선정하기 위해서는 도시기본계획 수립단계에서부터 합리적인 인구계획과 공간구조 및 토지이용계획이 수립되어야 한다. 또한, 개발욕구에 따른 무리한 확산 및 비계획적 개발을 방지하기 위해 도시관리계획 수립 시 도시성장관리방안이 함께 검토되어야 한다. 둘째, 경계설정에 대한 불필요한 논란을 줄이기 위해서는 계획 입안 시 또는 계획결정과정에서 일반적으로 거론되고 있는 경계설정과 용도지역관리 등의 기준들을 관련지침에 명시하여 제시할 필요가 있다. 셋째, 도시지역으로 새로 편입되는 지역의 난개발 방지대책의 수립은 도시의 건전한 발전과 관리를 위해서 매우 중요하게 다루어져야 한다. 또한 비도시지역의 경우 시가화예정용지 또는 제2종지구단위계획 물량을 활용하여 기존공장 및 신규입지를 집단화하도록 유도할 필요가 있다.

잔골재 특성이 굳지 않은 지오폴리머 콘크리트에 미치는 영향 (Influence of Fine Aggregate Properties on Unhardened Geopolymer Concrete)

  • 조영훈;안응모;이수정;전철민;김동진
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.101-111
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    • 2016
  • 석탄재로부터 제조된 지오폴리머에 골재를 첨가하여 시멘트와 동일하게 모르타르와 콘크리트를 제조하는 것이 가능하다. 잔골재의 특성이 지오폴리머 모르타르와 콘크리트에 미치는 영향에 대해 체계적으로 검토한 연구는 많지 않기 때문에 잔골재의 광물조성, 형상, 표면, 입도, 밀도 및 흡수율 등을 평가하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 석영, 운모, 장석, 휘석 등의 광물 조성을 이루고 -0.60mm에서 +0.30mm까지의 입자크기가 전체의 96%이며 표면이 거칠고 각진 형상을 보이는 주문진 표준사와 대부분 석영으로 -1.40mm에서 +0.60mm까지의 입자크기가 전체의 51%를 보이고 동시에 다양한 입자크기를 보이면서 표면이 매끈하고 둥근 형상을 나타내는 ISO 표준사 다른 두 종류의 잔골재를 사용하였다. 배합비는 Si/Al=1.0-4.1의 범위에서 지오폴리머 페이스트를 실험한 결과 가장 높은 압축강도를 보인 Si/Al=1.5는 모르타르, 가장 높은 반죽 질기를 보인 Si/Al=3.5는 콘크리트에 각각 적용하였다. 지오폴리머 모르타르는 잔골재를 20-50%의 범위에서 주문진 표준사와 ISO 표준사가 첨가된 모르타르는 각각 69.5-112.0mm, 70.5-126.0mm의 플로우 크기 증가를 보였고, ISO 잔골재 가 첨가된 모르타르의 플로우 증가율이 더 높았다. 지오폴리머 콘크리트는 ISO 표준사와 굵은 골재가 전체의 77wt.%를 첨가하였을 때 평균 압축강도가 32MPa로 나타났고 반죽 질기는 몰딩하기에 양호하였다. 본 연구에서 다양한 입도분포, 둥근 형상, 매끈한 표면, 낮은 흡수율을 보인 ISO 표준사가 지오폴리머의 반죽 질기에 유리한 특성을 보였기 때문에 지오폴리머 콘크리트에도 ISO 표준사와 유사한 잔골재를 사용하는 것이 유리할 수 있다.

토공량 산정을 위한 소형무인항공시스템의 활용성 평가 (Validation on the Utilization of Small-scale Unmanned Aerial Systems(sUAS) for Topographic Volume Calculations)

  • 이용창
    • 지적과 국토정보
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    • 제47권1호
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    • pp.111-126
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    • 2017
  • 소형 무인항공시스템(무인항공기 플랫펌과 센서의 융합기술, 'sUAS')은 정확성, 경제성 및 운용면의 무궁한 잠재성으로 여러 건설현장에서 새로운 응용이 창출되면서 활용이 점차 확산되고 있다. 본 연구의 목적은 소형 UAS에 의한 토공량 산정의 타당성을 검토하는 것이다. 이를 위해 시흥시 소재 배곧생명공원 내 위치한 대략 $270m{\times}300m{\times}20m$ 규모의 원추형 성토부를 대상으로 소형무인항공기를 활용하여 영상을 취득한 후, UAS 영상해석을 통해 산출된 토공량을 GNSS Network-RTK 지상측량에 의한 토공량과 정량적으로 비교분석하였다. 연구결과, 무인항공시스템 자료와 GNSS Network RTK 자료에 의한 토공량의 편차가 2% 이하였고 특히, 작업의 편이성, 신속성 및 경제성 면에서 소형 UAS 영상기반 토공량 산정의 효용성을 입증할 수 있었다. 따라서, 식생높이의 산정방안이 보완된다면 중 소규모 현장의 토공량 산정은 물론 3차원 지형공간정보 생성 분야에 무인항공영상의 응용이 유용할 것으로 기대된다.

부분적으로 Co(Ⅱ) 이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 메탄올을 흡착한 결정구조 (Crystal Structure of a Methanol Sorption Complex of Dehydrated Partially Cobalt(Ⅱ)-Exchanged Zeolite A)

  • 장세복;한영욱;김양
    • 대한화학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.339-344
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    • 1994
  • 부분적으로 $Co^{2+}$이온으로 치환한 제올라이트 A를 탈수한 후 메탄올을 흡착한 결정구조 즉 $Co_4Na_4Si_{12}Al_{12}O_{48}{\cdot}$6.5CH_3OH$ (a = 12.169(1) $\AA)$를 입방공간군 Pm$\bar3$m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. $Co_4Na_4$-A 제올라이트를 $360^{\circ}C$ 에서 $2{\times}10^{-6}$ torr하에서 2일간 진공탈수한 후 $22(1)^{\circ}C$에서 약 104 torr의 메탄올 증기로 약 1시간 동안 흡착시켜 결정을 만들었다. Full matrix최소자승법 정밀화 계산에서 I > $3\sigma(I)$인 147개의 독립반사를 사용하여 최종오차인자를 $R_1$ = 0.061, $R_2$ = 0.060까지 정밀화시켰다. 단위세포당 4개의 $Co^{2+}$ 이온과 1.5개의 $Na^+$ 이온은 6-링 산소와 결합하고 있었다. 4개의 $Co^{2+}$ 이온은 O(3)의 (111)평면에서 큰 동공쪽으로 약 0.44 $\AA$ 들어가 위치하고 1.5개의 $Na^+$ 이온은 O(3)의 (111)평면에서 소다라이트 동공 깊숙히 약 0.55 $\AA$ 들어간 자리에 위치하고 있다. 2.5개의 $Na^+$ 이온은 8-링 평면상에 위치한다. 단위세포당 약 6.5개의 메탄올 분자가 흡착되었다. 이들 메탄올 분자는 큰 동공내에 위치하고 있고, 4개의 $Co^{2+}$이온과 2.5개의 $Na^+$이온과 결합하고 있다. 4개의 메탄올의 산소는 6-링에 위치한 $Co^{2+}$이온과 결합하고 나머지 2.5개의 메탄올의 산소는 8-링에 위치한 $Na^+$이온과 결합하고 있다.

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AHP 의사결정 기법을 통한 도시부 위험도로 구조개선 사업의 교통사고 저감대책 선호도 분석 -부산광역시를 중심으로- (AHP-based Decision Model for Safety Improvement Projects for Hazardous Section of Urban Roadways)

  • 엄정안;이시복;임창식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2D호
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    • pp.111-119
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    • 2012
  • 본 연구에서는 부산시 위험도로 구조개선 사업을 통하여 도로 개선효과를 알아보고, AHP 기법을 이용하여 교통사고 저감 대책 의사결정 선호도를 분석하였다. 본 연구의 결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 위험도로 구조개선 사업 후 시간이 경과함에 따라 교통사고 건수 및 사상자 수가 전체적으로 감소하였으며, 특히 중앙분리대 설치로 인한 무단횡단 및 중앙선 침범사고가 많이 감소하는 것으로 나타났다. 둘째, 위험도로 구조개선 사업에 따른 교통사고 저감대책을 위한 우선순위를 산정하였다. 자료조사 및 분석방법은 교통전문가 설문 및 AHP기법을 활용하였다. AHP 계층구조의 대분류 평가항목으로는 토목시설공 지표와 교통시설공 지표로 제시하였다. 소분류 평가항목으로는 토목시설공 지표에 6가지, 교통시설공 지표에는 4가지 항목으로 각각 구성되었다. 본 연구 결과, 교통전문가들은 교통시설공 지표보다 토목시설공 지표를 더 선호하는 것으로 나타났으며, 지표별 상위 2개 항목이 전체의 50%이상을 차지하였다. 또한 검증을 통한 최종평가항목 중 토목시설공 지표의 상위 3개 항목이 전체 55.38%로 절반 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 위험도로 구조개선 사업에 따른 공사는 교통사고 및 사상자를 크게 감소하여 비용면에서도 큰 효과를 나타냈다. 이런 점을 감안 할 때 지자체에서는 교통사고 저감대책 시기초 자료로 활용해야 할 것이다.

ECU 커먼레일 디젤기관에 있어서 매연 및 NOX 배출물 동시 저감용 일체형 요소-SCR 촉매필터 시스템의 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of an Integrated Urea-SCR Catalytic Filter System for Simultaneous Reduction of Soot and NOX Emissions in ECU Common-rail Diesel Engines)

  • 배명환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.111-120
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    • 2014
  • The aim of this study is to develop an integrated urea-SCR catalytic filter system for reducing soot and $NO_X$ emissions simultaneously in diesel engines. In this study, the characteristics of exhaust emissions relative to reactive activation temperature under four kinds of engine loads are experimentally investigated by using a four-cycle, four-cylinder, direct injection type, water-cooled turbo intercooler ECU common-rail diesel engine with the integrated urea-SCR $MnO_2-V_2O_5-WO_3/TiO_2/SiC$ catalytic filter system operating at three kinds of engine speeds. The urea-SCR reactor is used to reduce $NO_X$ emissions, and the catalytic filter system is used to reduce soot emissions. The reactive activation temperature is very important for reacting a reducing agent with exhaust emissions. The reactive activation temperatures in this experiment is applied to 523, 573 and 623 K. The fuel is sprayed by the pilot and main injections at the variable injection timing between BTDC $15^{\circ}$ and ATDC $1^{\circ}$ according to experimental conditions. It is found that the $NO_X$ conversion rate is the highest as 83.9% at the reactive activation temperature of 523 K in all experimental conditions of engine speed and load, and the soot emissions shown by the average reduction rate of approximately 93.3% are almost decreased below 0.6% in all experimental conditions regardless of reactive activation temperatures. Also, the THC and CO emissions by oxidation reaction of Mn, V and Ti are shown in the average reduction rates of 70.3% and 38% regardless of all experimental conditions.

휴대폰 배터리의 폭발 및 화재 위험성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Explosion and Fire Risks of Mobile Phone Batteries)

  • 이호성;김시국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.111-120
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    • 2016
  • 본 논문은 휴대폰 배터리의 폭발 및 화재 위험성을 분석하기 위한 실험적 연구로서, 실험은 스마트폰 배터리로 사용되고 있는 리튬-이온 배터리를 대상으로 하여 사용상 부주의 또는 이상상태 등에서 폭발 및 화재가 발생될 가능성이 있는 과충전, 내부단락 및 외부단락 그리고 열충격에 의한 실험을 진행하였다. 리튬-이온 배터리는 과충전 및 외부단락 실험의 경우 보호회로가 정상적으로 작동될 때는 폭발 및 화재 위험성이 없었으나, 보호회로가 고장상태를 가정하였을 때 폭발 및 화재 위험성이 크게 나타났다. 내부단락 및 열충격 실험의 경우 충전상태에 따라 위험성에 차이가 나타났다. 즉, 완방전 상태에서는 폭발 및 화재 위험성이 낮았으나, 완충전 상태에서는 폭발 및 화재 위험성이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 실험결과 휴대폰 배터리의 폭발 및 화재 위험성을 최소화하기 위해서는 보호회로 고장시 알람장치 및 배터리 케이스 강화 그리고 고온방지를 위한 냉각장치 등의 안전장치의 강화가 필요할 것으로 생각된다.