• Title/Summary/Keyword: Si 분포

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실리콘 박막 증착을 위한 열필라멘트 화학 기상 증착 공정 중 발생하는 나노입자 특성에 관한 연구

  • Choe, Hu-Mi;Hong, Ju-Seop;Kim, Dong-Bin;Yu, Seung-Wan;Kim, Chan-Su;Hwang, Nong-Mun;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.304-304
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    • 2011
  • 열필라멘트 화학 기상 증착 공정(HWCVD, hot wire chemical deposition)은 낮은 기판 온도에서 다결정 실리콘 박막을 빠른 속도로 증착할 수 있는 방법이다. 이는 후처리가 없어도 전기적 특성이 우수한 박막을 저온에서 얻을 수 있기 때문에 녹는점이 낮은 기판에 증착을 할 수 있으며 공정비용 절감 효과가 있다. 이러한 박막 증착 공정 중 기상 핵생성에 의해 나노 입자가 생성되며, 새로운 관점에서는 그 농도와 크기가 박막 성장에 중요한 변수로 작용한다. 따라서 공정조건의 변화에 따라 생성되는 나노 입자의 크기 분포를 실시간으로 분석하여 박막 형성의 최적 조건을 찾는 연구가 필요하다. 하지만 이러한 입자 발생 특성에 관한 연구는 기존에 밝혀진 반응 메커니즘으로 인해 수치해석적 연구는 체계적으로 진행되었으나 실험적 연구의 경우 적합한 측정장비의 부재로 인해 제한이 있었다. 따라서 본 연구에서는 저압에서 실시간으로 나노입자 분포를 측정할 수 있는 PBMS (particle beam mass spectrometer)를 이용하여 열필라멘트 화학 기상 증착 공정 중 발생하는 입자의 존재를 확인하고 특성을 분석하였다. 실리콘 나노 입자의 측정은 PBMS 장비의 전단 부분을 HWCVD 배기 라인에 연결하여 진행하였으며 반응기 내 샘플링 위치, 필라멘트 온도, 챔버 압력, 작동기체의 비율을 변수로 하여 진행하였다. 그 결과 실리콘 나노 입자는 양 또는 음의 극성을 가진 하전된 상태임을 확인 하였고, 측정 조건에 따라 일부 단일 극성으로 존재하였다. 한편, 필라멘트 온도가 증가할수록 하전된 나노입자의 최빈값은 감소하였다. 또한 반응 가스인 SiH4 농도가 증가할수록 최빈값은 농도에 비례하여 증가하였다. 이런 결과는 기존 HWCVD 실험에서 투과 전자 현미경(TEM)을 이용하여 분석한 실리콘 나노 입자의 크기 분포 결과와 경향이 일치함을 확인하였다. 본 연구를 통하여 확인된 하전된 나노 입자의 존재를 실험적으로 확인하였으며 추후 지속적 연구에 의해 이러한 하전된 나노 입자가 박막 형성에 기여 하는 것을 규명하고 박막 형성 조건을 최적화하는데 중요한 역할을 할 것을 기대할 수 있다.

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석회동굴 생성물내 인회석의 산출특징에 대한 광물학적 연구

  • 장세정;김수진
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.15-15
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    • 2003
  • Hydroxylapatite는 석회동굴 생성물의 표면이나 또는 생성정지선에서 쉽게 관찰할 수 있으며, 암적갈색을 띄고 있어 생성물의 흑화현상에 기여하고 있다. 특히, 박쥐 서식처나 그 주위의 동굴생성물 표면에서 다량의 hydroxylapatite가 관찰된다. 본 연구에서는 SEM-EDS와 EPMA, XRD를 이용하여 고수동굴(충북 단양군 가곡면 고수리, 천연기념물 제256호, 1976년에 개방), 성류굴(경북 울진군 근남면 장평리, 천연기념물 제155호, 1963년에 개방)과 기하동굴(강원도 평창군 미탄면 마하리, 미개방동굴) 내에서 채취한 hydroxylapatite 로 구성되어 있는 흑색 피각의 현미경적 조직을 연구하였다. Hydroxylapatite 피각은 모암(고수동굴과 성류굴에서는 calcite, 기하동굴에서는 calcite와 dolomite)의 표면에 약 0.3 mm의 두께로 존재하며 hydroxylapatite가 calcite와 dolomite를 교대하고 있다. 피각의 단면은 전자현미경하에서 비교적 밝은 부분인 hydroxylapatite와 상대적으로 어둡게 보이는 cellophane으로 구성되어 있다. Cellophane은 피각의 바깥 부위에 그리고 hydroxylapatite은 피각의 안쪽에 주로 분포하며 hydroxylapatite가 cellophane을 교대하고 있는 것으로 보아 cellophane으로부터 hydroxylapatite가 형성된 것으로 보인다. cellophane과 hydroxylapatite가 보여주는 조직을 구분하면: 1) 교질조직 (colloform texture) (두께: 1.2 ~ 3 $\mu\textrm{m}$, cellophane 층에 지름 0.5 ~ 1 $\mu\textrm{m}$의 voids가 존재), 2) 망상조직 (reticulate texture) (voids 크기 지름 0.5 ~ 1 $\mu\textrm{m}$), 3) 섬조직 (sea-and-island texture) (크기: 지름 2 ~ 4 $\mu\textrm{m}$) 등이다. Cellophane이 주로 분포하는 피각의 가장자리 부분에는 망상조직과 섬조직 및 void (지름: 약 10 $\mu\textrm{m}$)가 다량 존재하여, 망상조직과 void가 분포하는 곳에는 SO$_2$가 함유된다. 피각 표면에서 Ca, P, Si, Al 이외에 C와 S가 다량 함유되어 있는 막대모양의 박테리아 (지름: 1 $\mu\textrm{m}$, 길이: 1 ~ 10 $\mu\textrm{m}$)들의 집합체가 관찰되는데 박테리아가 피각 표면에 닿아 있는 부분은 박테리아 사이에 hydroxylapatite가 채워져 하나의 덩어리를 이룬다. 망상조직의 void의 크기와 박테리아의 지름이 비슷한 것으로 보아 망상조직은 박테리아 주위에 hydroxylapatite가 침전되고 그 후 박테리아가 있던 자리가 void로 남게 되면서 형성된 것으로 생각되며, 망상조직과 void에 존재하는 SO$_2$는 박테리아로부터 유래된 것으로 사료된다. 모암에는 P가 함유되어 있지 않기 때문에 hydroxylapatite의 P는 외부 물질(박쥐 분비물)에서 유래된 것으로 생각된다. hydroxylapatite 피각의 조직이 형태적으로 박테리아와 비슷한 것은 hydroxylapatite 생성에 미생물이 관여했다는 것을 암시한다.

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The Factors Affecting the Unconfined Compressive Strength of C.S.G Materials (C.S.G 재료의 일축압축강도에 미치는 영향인자)

  • Kim, Ki-Young
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.22 no.10
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    • pp.33-45
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    • 2006
  • C.S.G is a material made by adding cement and water to rock-like material such as riverbed gravel or excavation muck that can be obtained easily near dam si. Recently, the use of C.S.G is gradually increasing as the construction material for dam, road, revement and so on. Commonly, the strength characteristics of C.S.G is affected by various influence factors such as grade, unit cement, age and water contents. In this study, a series of compaction test and unconfined compressive strength test were performed to investigate the relationship between a strength and influence factors such as three kinds of gradation, age, unit cement and water contents with riverbed gravel in Hwa Buk dam. The results show that strength Properties of C.S.G is variously affected by these influence factors. Especially, gradation and water contents are found to be very important factors fur determining the strength of C.S.G material. And, from the results of experimental study, the correlation equations between uncompressive strength and these factors are proposed.

Solute Transport Analysis in a Natural River using Convolutional Storage Model (합성곱 저장대모형을 이용한 하천에서의 용존물질 거동 해석)

  • Kim, Byunguk;Seo, Il Won;Gwon, Si-Yun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.200-200
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    • 2021
  • 하천은 용수공급, 관개, 친수활동, 산업활동 등 인간의 활동에 중요한 역할을 한다. 이에 따라 수질관리는 필수적이며 유기물, 중금속, 화학물질 등의 용존물질들은 수질문제에 직접적으로 영향을 미친다. 따라서 하천에서의 용존물질의 혼합 거동을 파악하기 위한 연구가 지난 수십년간 이루어지고 있다. 하천 흐름에 따른 오염물질의 이동 및 확산 거동을 예측하기 위하여 1차원 추적모형이 활용되는데, 그 중 하천저장대 모형(Transient Storage Model, TSM)은 자연하천의 복잡하고 불규칙한 수리·지형적인 특성을 단순하게 반영할 수 있다는 장점때문에 가장 많이 사용된다. 하지만 TSM은 매개변수에 대한 의존성과 불확도가 크며, TSM의 저장대에서의 농도분포에 대한 지수함수형태의 모델링이 하상간극수역(Hyporheic zone)에서의 저장대 특성을 반영하기에 구조적으로 부정확하다는 단점이 제기되고 있다. 최근 이러한 TSM의 단점을 보완하고 하천에서의 저장대 메커니즘을 보다 정확하게 구현하고자 체류시간분포(residence time distribution)를 이용한 확률론적 저장대 모델링 프레임워크가 등장하고 있다. 본 연구에서는 본류대와 저장대에서의 오염물질의 체류시간분포를 분리하여 해석하고 이를 전달함수(transfer function)를 이용한 합성곱으로 결합한 형태의 프레임워크를 적용하여 모델링하였다. 상기의 모형을 검증하기 위하여 2019년 감천의 4.85km 구간에서 추적자 실험을 실시하였다. 실험 당시 유량은 12.9 m3/s로 풍수기에 해당되며 평균 유속은 약 0.6 m/s로 측정되었다. 모형의 매개변수는 추적자 실험으로부터 최적화 기법을 통해 역모델링기법으로 결정하였다. 제안된 모형에 의한 모의 결과를 추적자 실험에서의 농도측정자료와 비교한 결과, 평균 0.988의 결정계수를 보여 매우 높은 정확도를 보이고 있음을 알 수 있었다. 저장대특성을 나타내는 농도곡선의 꼬리부에 대하여 같은 조건에서 1차원 이송-분산(ADE) 모형, TSM의 모의결과와도 비교한 결과 본 모형은 추적자 실험 농도측정 결과와 평균 0.195의 오차율을 보이며, 이는 ADE 모형과 TSM의 오차율인 14.03과 1.866에 비해 매우 정확한 것으로 나타났다.

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Petrochemistry of Granitoids in the Younggwang-Kimje area, Korea (영광-김제 지역 화강암류의 암석화학적 연구)

  • Park, Young-Seog;Kim, Jong-Kyun;Kim, Jin
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.34 no.1
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    • pp.55-70
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    • 2001
  • Granitoids in the Younggwang-Kimje area can be divided into two types of granite. One is foliated granite (Cheongup and Kochang foliated granites) developed along the NE-SW direction kwangju fault system and the other is undeformed granite (Kimje and Younggwang granites) developed in the western part of the area. $SiO_2$ content of study area, Younggwang granite is 62.8-74.0%, Kochang foliated granite is 64.5-74.4%, Cheongup foliated granite is 64.5-70.2%, Kimje granite is 63.4-72.0%. The result indicated that these granitoids belong to the intermediate and acidic rock. In Harker's diagram, as $SiO_2$ increases, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, CaO, $TiO_2$> $P_2O_{5}$s and MnO decrease, but $K_2O$ increases. In AFM diagram, Younggwang granite, Kochang foliated granite, Cheongup foliated granite and Kimje granite belong to calk-alkaline rock series. And in triangular diagrams of normative Qz-Or-Pl and An-Ab-Or, they are located in granodiorite and granite region. On the co-variation diagrams of trace elements with silica, Ba, Co, Li, Nb, An, Rb elements show increasing patterns. The diagrams of ACF and $Na_2O$ vs. $K_2O$ ratios indicate that granitoids of the study area belong to I-type.

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Petrology of the Volcanic Rocks in the Paekrogdam Crater area, Mt. Halla, Jeju Island (제주도 한라산 백록담 분화구 일대 화산암류의 암석학적 연구)

  • 고정선;윤성효;강순석
    • The Journal of the Petrological Society of Korea
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-15
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    • 2003
  • The Paekrogdam summit crater area, Mt. Halla, Jeju Island, Korea, composed of Paekrogdam trachyte, Paekrogdam trachybasalt, and Manseidongsan conglomerate in ascending order. Joint systems show concentric and radial patterns around the summit crate wall. The Paekrogdam crater is a summit crater lake which erupted the tuffs, scorias and lava flows of Paekrogdam trachybasalt after the emplaceent of Paekrogdam trachyte dome. SiO$_2$ contents of mafic and felsic lavas are respectively, 48.0∼53.7 wt.% and 60.7∼67.4 wt.%, reflecting bimodal volcanism. And lavas with SiO$_2$ between 53.7 wt.% and 60.7 wt.% are not found. According to TAS diagram and K$_2$O-Na$_2$O diagram, the volcanic rocks belong to the normal alkaline rock series of alkali basalt-trachybasalt-basaltic trachyandesite and trachyte association. Oxide vs. MgO diagrams represent that the mafic lavas fractionated with crystallization of olivine, clinopyroxene, magnetite and ilmenite and felsic trachyte of plagioclase and apatite. The characteristics of trace elements and REEs shows that primary magma for the trachybasalt magma would have been derived from partial melting of garnet peridotite mantle. In the discrimination diagrams, the volcanic rocks are plotted at the region of within plate basalt (WPB).

Sintering Properties of UO2+5wt% CeO2Compacts Using Microwave (마이크로파를 이용한 UO2+5wt% CeO2성형체의 소결특성)

  • Joung, Chang-Young;Lee, Su-Cheol;Kim, Si-Hyung;Kim, Han-Soo;Lee, Young-Woo
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.11
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    • pp.797-803
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    • 2004
  • The heat generation tests of SiC and MO$_2$ samples by use of a microwave heating system were carried out and UO$_2$+5 wt% CeO$_2$ pellets were sintered in a microwave furnace in an oxidizing atmosphere, by taking into account the characteristics of the microwave heating obtained from the heat generation tests. The characteristics of pellets sintered in a microwave furnace were analysed and compared with those of the pellets sintered in a conventional electrical furnace. The temperature of MO$_2$ pellets with microwave heating increased quickly with input power and the variation of output power depended on the reaction characteristics of SiC and MO$_2$ with microwave. The sintered density of UO$_2$+5wt% CeO$_2$ pellets sintered in the microwave furnace was lower about 2% T.D. than that of the pellets sintered in an electrical furnace with sintering parameters. The microstructure of pellets sintered in microwave furnace has a broader pore distribution but has a larger grain size than that of the pellets sintered in the electrical furnace.

A Study on Comparison of the Color Characteristics in Traditional Houses between South Korea and China - Focused on the Korean Folk Village Upper-class No.22 and Beijing Si-He-Yuan - (한.중 전통주택의 색채특성에 관한 비교연구 - 민속촌 양반가 22호와 북경 사합원을 중심으로 -)

  • Yeo, Hwa-Sun;Suh, Joo-Hwan;Zhu, Lin
    • Journal of the Korean Institute of Traditional Landscape Architecture
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    • v.28 no.3
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • This paper mainly focuses on the Korean Folk Village and Beijing Si-He-Yuan, according to the color theory of hue, value and chroma of Munsell color system to demonstrates the similarities and differences of the traditional upper-class housing between South Korea and China. As the neighboring countries sharing very similar culture and philosophy which owe to the continual communications between China and Korea in the history. The Obangsaek which is derived from the thought of five-elements profoundly and deeply impact on the color selection of traditional housing in both countries. According to the quantitative analysis of photographs, it was found that: 1. The commonly used colors in Korea are Y, YR and neutral color, but in China, people usually used R and GY, especially the high chroma red in Beijing Si-He-Yuan was used as a symbolic color. 2. The chroma preference of traditional housing reveals that people in China used to apply the polychrome and various brightness, on the contrary, the color of low chroma and high lightness were used to be applied in Korea which can give the sense of simplicity and tranquility. 3. Red, one of the Obangsaek affects the color characteristic of Beijing Si-He-Yuan critically but scarcely impact on the color characteristic of Korean Folk Village.

Distribution of Soil Fertility in Paddy Fields as Affected by Cultivation Methods and Topographical Regions (경작지대 및 재배방법에 따른 논토양의 비옥도 분포)

  • Kim, Dong-Jin;Kang, Da-Seul;Ahn, Byung-Koo;Lee, Jin-Ho
    • Korean Journal of Organic Agriculture
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    • v.23 no.3
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    • pp.595-604
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    • 2015
  • Soil chemical properties in paddy fields were found to be varied depending upon different cultivation methods such as environmentally-friendly, conventional, and two-crop farming systems and different topographical regions, namely plain, middle mountainous, and reclaimed land regions. Overall soil pH was found to be in optimal range (pH 5.5~6.5) for rice cultivation, except with conventional cultivation fields of the reclaimed lands in Jeonnam province. Electrical conductivity (EC) was relatively higher in the two-crop cultivation fields than in others. However, the concentrations of available phosphate as $P_2O_5$ were exceptionally higher in the two-crop farming fields, thus in submerged paddy condition the phosphate could be released into streams and rivers. Soil organic matter (SOM) contents were mostly in optimal range ($25{\sim}30g\;kg^{-1}$) for paddy field in Jeonbuk province, but in Jeonnam province they were slightly higher values of the range. The concentrations of available silicate ($SiO_2$) were mostly depended on the cultivation methods and the region, but some of paddy fields contained extremely high $SiO_2$ concentration. Statistical relationships among the soil chemical properties showed as follows: Correlations between EC values and exchangeable cation concentrations, between SOM contents and CEC values, and between available $SiO_2$ concentrations and pH, EC, exchangeable cations, and CEC values were positively significant, whereas total nitrogen concentrations were significantly negatively correlated with the concentrations of exchangeable K and Mg. These results might be very useful to establish benchmark paddy fields contained with certain levels of soil fertility.

Improving Lifetime Prediction Modeling for SiON Dielectric nMOSFETs with Time-Dependent Dielectric Breakdown Degradation (SiON 절연층 nMOSFET의 Time Dependent Dielectric Breakdown 열화 수명 예측 모델링 개선)

  • Yeohyeok Yun
    • The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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    • v.16 no.4
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    • pp.173-179
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    • 2023
  • This paper analyzes the time-dependent dielectric breakdown(TDDB) degradation mechanism for each stress region of Peri devices manufactured by 4th generation VNAND process, and presents a complementary lifetime prediction model that improves speed and accuracy in a wider reliability evaluation region compared to the conventional model presented. SiON dielectric nMOSFETs were measured 10 times each under 5 constant voltage stress(CVS) conditions. The analysis of stress-induced leakage current(SILC) confirmed the significance of the field-based degradation mechanism in the low electric field region and the current-based degradation mechanism in the high field region. Time-to-failure(TF) was extracted from Weibull distribution to ascertain the lifetime prediction limitations of the conventional E-model and 1/E-model, and a parallel complementary model including both electric field and current based degradation mechanisms was proposed by extracting and combining the thermal bond breakage rate constant(k) of each model. Finally, when predicting the lifetime of the measured TDDB data, the proposed complementary model predicts lifetime faster and more accurately, even in the wider electric field region, compared to the conventional E-model and 1/E-model.