• 제목/요약/키워드: Si membrane

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폴리이미드의 탄화 처리에 의한 SiC 분리막의 가스투과 특성 (Gas Permeation Characteristics of the Prepared SiC Membrane through Polyimide Carbonization Treatmemt)

  • 최호상;황갑진;강안수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.66-70
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    • 2005
  • IS 프로세스의 HI 분해 반응에서의 적용을 위해 고분자재료(폴리이미드)를 이용하여 탄화 막을 제작하고, 이 탄화막에 SiO를 처리함으로써 SiC 막을 제작하였다. 폴리이미드의 탄화에 의한 중량 감소는 약 50% 정도이고, 탄화 온도가 증가할수록 중량감소도 증가하였다. 탄화막은 탄화온도가 상승하면 가스 투과속도가 감소하고 막의 치밀화가 진행되었다. SiC 막은 SiO의 처리 농도가 증가하면 가스 투과 속도는 증가하고, 기체 투과 메커니즘은 활성화에너지 흐름에서 Knudsen 흐름으로 변화한다는 것을 알 수 있었다.

Si 입자를 함유한 반도체 세정폐수의 한외여과 특성[I] -Polysulfone 평판막에 의한 투과분리- (Permeation Behavior of Semiconductor Rinsing Wastewater Containing Si Particles in Ultrafiltration System -I. Permeation Characteristics of Polysulfone Flat Plate Membrane-)

  • 곽순철;이석기;전재홍;남석태;최호상
    • 멤브레인
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    • 제8권2호
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    • pp.102-108
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    • 1998
  • 본 연구는 Si 미립자를 함유한 반도체 세정폐수의 평판막을 이용한 한외여과특성을 검토하였다. 평판막의 투과유속은 시간이 경과함에 따라 점차 감소하는 경향을 나타냈으며, 이현상은 막표면에 형성된 케익층의 증가 및 기공막힘에 기인한다. 흐름형태에 따른 투과유속은 cross flow가 dead-end flow의 약 1.4배 높았다. Si 미립자에 의한 막오염을 제거하는데는 역세법이 sweeping법 보다 우수하였다. 막오염으로 인한 투과유속의 감소는 질소가스로 역세척하여 초기투과유속의 약 85% 정도 회복되었다. 평판막을 이용한 cross flow 공정의 용질배제율은 약 90%였으며, 투과수증의 Si 미립자의 크기는 평균 70 nm였다.

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표면처리된 실리콘 카바이드 섬유 복합막의 고분자 전해질 막 연료전지 성능 (Performance of Modified-Silicon Carbide Fiber Composites Membrane for Polymer Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 박정호;김태언;전소미;조용일;조광연;설용건
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.28-38
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    • 2014
  • The organic-inorganic composite membrane in polymer exchange membrane fuel cells (PEMFCs) have several fascinating technological advantages such as a proton conductivity, thermal stability and mechanical properties. As the inorganic filler, silicon carbide (SiC) fiber have been used in various fields due to its unique properties such as thermal stability, conductivity, and tensile strength. In this study, composite membrane was successfully fabricated by modified-silicon carbide fiber. Modified process, as a novel process in SiC, takes reaction by phosphoric acid after oxidation process (generated homogeniusly $SiO_2$ layer on SiC fiber). The mechanical property which was conducted by tensile test of the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was better than that of Aquivion casting membrane as well as ion cxchange capacity(IEC) and proton conductivity. In addition, the single cell performance was observed that the 5wt% modified-$SiO_2@SiCf$ composite membrane was approximately $0.2A/cm^2$ higher than that of a Aquivion casting electrolyte membrane and electrochemical impedance was improved with the charge transfer resistance and membrane resistance.

Construction of Membrane Sieves Using Stoichiometric and Stress-Reduced $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ Multilayer Films and Their Applications in Blood Plasma Separation

  • Lee, Dae-Sik;Choi, Yo-Han;Han, Yong-Duk;Yoon, Hyun-C.;Shoji, Shuichi;Jung, Mun-Youn
    • ETRI Journal
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    • 제34권2호
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    • pp.226-234
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    • 2012
  • The novelty of this study resides in the fabrication of stoichiometric and stress-reduced $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ triple-layer membrane sieves. The membrane sieves were designed to be very flat and thin, mechanically stress-reduced, and stable in their electrical and chemical properties. All insulating materials are deposited stoichiometrically by a low-pressure chemical vapor deposition system. The membranes with a thickness of 0.4 ${\mu}m$ have pores with a diameter of about 1 ${\mu}m$. The device is fabricated on a 6" silicon wafer with the semiconductor processes. We utilized the membrane sieves for plasma separations from human whole blood. To enhance the separation ability of blood plasma, an agarose gel matrix was attached to the membrane sieves. We could separate about 1 ${\mu}L$ of blood plasma from 5 ${\mu}L$ of human whole blood. Our device can be used in the cell-based biosensors or analysis systems in analytical chemistry.

${\beta}-Ag_3SI$ 단결정막 전극에 관한 연구 (${\beta}-Ag_3SI$ Single Crystal Membrane Electrode)

  • 신두순;이선천
    • 대한화학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.86-94
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    • 1984
  • ${\beta}-Ag_3SI$의 단결정을 만들어 막전극으로의 응용을 살펴보았다. 그 결과 할로겐 이온들에 대해 감응함을 알았고, 분리용액법과 혼합용액법으로 할로겐 이온들에 대한 선택계수를 얻어 이론값과 비교검토 하였으며, 전위시간 곡선으로 부터 이 전극이 유리 전극기구에 의해 전도함을 알았고, 넓은 pH 범위에서 전위가 일정한 값을 가짐을 알았다. 한편 분석화학에의 응용을 살펴 본 결과 할로겐이온의 혼합용액에서 좋은 지시전극으로 사용할 수 있음을 알았다

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SiN 멤브레인과 WTi 흡수체를 이용한 X-선 노광용 마스크 제작 (Fabrication of a mask for X-ray lithography Using SiN membrane and WTi Absorber)

  • 이문석;김오현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권12호
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    • pp.115-121
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    • 1995
  • A mask for x-ray lithography is fabricated with SiN membrane and WTi absorber. SiN membrane is deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition, and the stress of SiN membrane is controlled to be less than 100 MPa by rapid thermal annealing. WTi absorber is reactively deposited by DC-magnetron type sputter, and the working gases are argon and nitrogen. Added nitrogen is contributed to the stress of WTi absorber. The stress of WTi absorber is controlled to be less than $\pm$ 100 MPa by controlling the deposition pressure. 10$\mu$m WTi pattern is delineated on SiN membrane by dry etching technique.

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SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막에 의한 수소/질소 혼합기체 분리 (Separation of $H_2$/$N_2$ Gas Mixture by SiO$_2$-B$_2$O$_3$ Membrane)

  • 강태범;박진호
    • 멤브레인
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    • 제14권4호
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    • pp.312-319
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    • 2004
  • 졸겔법에 의해 Si(OC$_2$$H_5$/)$_4$-($CH_3$O)$_3$B-C$_2$$H_5$OH-$H_2O$계로부터 다공성의 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막을 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$막의 특성을 BET, IR spectrophotometer, X-ray diffractometer, SEM 과 TEM을 사용하여 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 얻어진 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 평균 기공직경은 0.0048 $\mu\textrm{m}$이고, 표면적은 354.398 $m^2$/g이었으며, 입자의 크기는 7 nm인 무정형의 다공체이었다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소/질소 혼합 기체 분리 특성은 기체분리 압력을 달리하여 조사하였다. $25^{\circ}C$, ΔP 155.15cmHg에서 수소/질소 혼합 기체를 분리하여 본 결과 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소에 대한 real separation factor($\alpha$)는 4.68이었다. 그리고 투과셀의 압력차(ΔP)값이 증가할수록 real separation factor($\alpha$), head separation factor($\beta$), tail separation factor((equation omitted))값이 증가하였다.

전기방사를 이용한 SiO2/nano ionomer 복합 막의 제조 및 고온 PEMFC에의 응용 (Development of the SiO2/Nano Ionomer Composite Membrane for the Application of High Temperature PEMFC)

  • 나희수;황형권;이찬민;설용건
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.569-578
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    • 2011
  • The $SiO_2$ membranes for polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) are preapared by electrospinning method. It leads to high porosity and surface area of membrane to accommodate the proton conducting materials. The composite membrane was prepared by impregnating of Nafion ionomer into the pores of electrospun $SiO_2$ membranes. The $SiO_2$:heteropolyacid (HPA) nano-particles as a inorganic proton conductor were prepared by microemulsion process and the particles are added to the Nafion ionomer. The characterization of the membranes was confirmed by field emission scanning electron microscope (FE-SEM), thermogravimetry analysis (TGA), and single cell performance test for PEMFC. The Nafion impregnated electrospun $SiO_2$ membrane showed good thermal stability, satisfactory mechanical properties and high proton conductivity. The addition of the $SiO_2$:HPA nano-particle improved proton conductivity of the composite membrane, which allow further extension for operation temperature in low humidity environments. The composite membrane exhibited a promising properties for the application in high temperature PEMFC.

Improved Responsivity of an a-Si-based Micro-bolometer Focal Plane Array with a SiNx Membrane Layer

  • Joontaek, Jung;Minsik, Kim;Chae-Hwan, Kim;Tae Hyun, Kim;Sang Hyun, Park;Kwanghee, Kim;Hui Jae, Cho;Youngju, Kim;Hee Yeoun, Kim;Jae Sub, Oh
    • 센서학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.366-370
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    • 2022
  • A 12 ㎛ pixel-sized 360 × 240 microbolometer focal plane array (MBFPA) was fabricated using a complementary metaloxide-semiconductor (CMOS)-compatible process. To release the MBFPA membrane, an amorphous carbon layer (ACL) processed at a low temperature (<400 ℃) was deposited as a sacrificial layer. The thermal time constant of the MBFPA was improved by using serpentine legs and controlling the thickness of the SiNx layers at 110, 130, and 150 nm on the membrane, with response times of 6.13, 6.28, and 7.48 msec, respectively. Boron-doped amorphous Si (a-Si), which exhibits a high-temperature coefficient of resistance (TCR) and CMOS compatibility, was deposited on top of the membrane as an IR absorption layer to provide heat energy transformation. The structural stability of the thin SiNx membrane and serpentine legs was observed using field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The fabrication yield was evaluated by measuring the resistance of a representative pixel in the array, which was in the range of 0.8-1.2 Mohm (as designed). The yields for SiNx thicknesses of SiNx at 110, 130, and 150 nm were 75, 86, and 86%, respectively.

Membrane을 이용한 박막센서 특성 분석 (The Characteristic Analysis of Thin Film Sensor using The Membrane)

  • 이순우;김상훈;안진호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.37-41
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    • 2002
  • 본 연구에서는 자기 공명 특성을 이용한 박막 센서의 멤브레인 및 박막 센서의 특성을 알아보았다. 멤브레인으로 유망한 물질로 $Si_xN_y$과 SiC가 있으며, 최적의 멤브레인 형성 조건을 알고자 박막의 잔류 응력 및 물성을 비교 분석하였다. 그 중에서 박막 센서에 적용 가능한 멤브레인으로 SiC보다 적절한 인장응력과 낮은 열팽창 계수를 가지는 $Si_xN_y$이 센서의 구조층으로 우수하였으며, $Si_xN_y$위에 박막 센서 물질을 증착 및 패턴닝(patterning)을 함으로써 센서의 자기 이력 곡선 및 자기 공진 주파수를 분석하였다. 센서에 인가되는 외부 자기장을 제거하면 자장에 의해 형성된 자화(magnetization)가 탄성 모드로 바뀌면서 에너지 방출에 의해 센서에서 전압이 발생하는데 이때 전압 발생 구간이 길어지면 기계적 진동이 야기되어 신호가 발생한다. 그리고 센서의 길이 및 폭이 증가할수록 자기공명 주파수가 감소하는 것을 볼 수 있다.

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