• 제목/요약/키워드: SiC membrane

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수중 수소 감지를 위한 MISFET형 센서제작과 그 특성 ($H_2$ sensor for detecting hydrogen in DI water using Pd membrane)

  • 조용수;손승현;최시형
    • 센서학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.113-119
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    • 2000
  • 정류수 내 수소 가스를 감지할 수 있는 Pd 박막을 가진 Pd/Pt 게이트 MISFET 수소센서를 제조하였다. 감지게이트 MISFET와 기준 게이트 MISFET의 차동형 센서로 제작하여 MOSFET 고유의 드리프트를 최소화하였다. 수소유입으로 인한 드리프트는 $Si_3N_4/SiO_2$의 이중 게이트 절연막으로 줄였고, 수소에 의한 Pd의 격자 팽창에 의해 생기는 블리스터는 Pt을 넣어서 제거하였다. Pd 박막을 수소 여과기로 사용한 Pd/Pt 게이트 MISFET 센서로 측정한 결과 $0{\sim}500\;ppm$ 사이에서 선형적인 출력 특성을 얻을 수 있었다. 30 일간 $50^{\circ}C$의 정류수 속에서 장기안정도를 측정하였다. 전체적으로 감지 FET의 게이트 전압은 35 mV 상승하였고, 기준 FET는 48 mV 상승하여 안정한 특성을 나타내었다.

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Si 함유 DLC 필름의 탄성특성 평가

  • 정진원;조성진;이광렬;고대흥
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.136-136
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    • 1999
  • 박막의 탄성특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 최근에는 탄성특성을 평가할 수 있는 간단한 방법으로 기판 식각 기법을 이용한 freehang, bridge 방법이 제시되었다. 이중에서 bridge 방법은 간단한 식각 기법을 이용하여 얇은 박막에서도 탄성 특성을 평가할 수 있는 방법으로 제시되었다. 그러나 식각 과정에서 발생하는 patch 부분의 under-cut으로 인해 정확한 bridge의 길이를 측정할 수 없게 되어 오차가 발생하고 있다. 본 연구에서는 bridge 방법에서 발생하는 오차를 줄이기 위한 방법으로, patch 부분에 etch-stop을 제작해 줌으로서 식각 과정에서 발생하는 under-cut을 효과적으로 제거시켰다. Etch-stop은 2장의 mask를 align key를 이용하여 제작하였다. 먼저 산화막이 형성되어 있는 Si 기판위에 mask 1을 이용하여 patch 부분을 lithography 작업하고, 습식 식각 공정을 한 뒤 DLC 필름을 증착시킨다. 다음으로 mask 2를 이용하여 bridge pattern을 제작하고, DLC 필름을 증착시킨 후 lift-off 기술과 산화막 등방식각 공정을 통해 bridge를 제작하였다. 이렇게 제작된 bridge를 통해 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류응력과 함께 박막의 응력-변형률 관계식에 적용시켜 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. Sidl 첨가된 DLC 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400V로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응가스는 벤젠(C6H6)과 희석된 실렌(SiH4:2H=10:90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 함유된 Si의 양을 조절하였다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 조절하였다. 필름의 잔류응력은 압축잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률을 laser 반사법을 이용하여 측정하고, 이 결과를 Brenner 등에 의해 유도된 식을 대입하여 계산하였다.

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마이크로 가스센서의 저전력 구동을 위한 마이크로 플랫폼의 제작과 특성 (Fabrication and Characteristics of Micro Platform for Micro Gas Sensor with Low Power Consumption)

  • 장웅진;박광범;김인호;박순섭;박효덕;이인규;박준식
    • 센서학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.317-321
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    • 2011
  • A Micro platform for micro gas sensor consisted of micro heater, insulator, and sensing electrode on 2 ${\mu}m$ thick $SiN_x$ membrane. Three types of micro platforms were designed and fabricated with membrane sizes. Total size of micro platform was 2.6 mm by 2.6 mm. Measured power consumptions were 28 mW, 28 mW, and 32.5 mW for Type 1, Type 2, and Type 3. At this moment, temperatures of membranes on the platforms were $295^{\circ}C$, $297^{\circ}C$, and $296^{\circ}C$, respectively. Fabricated micro platform considered appropriate to apply for low power consumption micro gas sensor. Micro gas sensors were prepared by the sequence that $SnO_2$ nanopowder pastes were dropped on membrane of Type 1 platforms, dried in oven, heat-treated with micro heaters in platforms. One of the micro gas sensors was tested for gas response to 1157 ppm, 578 ppm, and 231 ppm of methane and 1.68 ppm, 0.84 ppm, and 0.42 ppm of $NO_2$.

마크로고리 화합물을 운반체로 하는 액체막을 통한 이온의 운반에 관한 연구 (제2보). 유기액체막 운반체를 통한 수소이온의 운반 (The Ion Transport Phenomena through the Liquid Membrane with Macrocylic Compound (II). Transport of $H^+$Ion through Organic Liquid Membranes Containing Dibenzo-18-crown-6 and Dicyclohexyl-18-crown-6 as Carrier)

  • 윤창주;이심성;김영희;김시중
    • 대한화학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.170-175
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    • 1984
  • Dibenzo-18-crown-6(DBC) 및 dicyclohexyl-18-crown-6(DCC)를 이온의 운반체로 하는 여러 유기액체막을 통해 수소이온의 운반속도를 25$^{\circ}$C에서 측정하였다. 운반속도는 용매의 유전상수에 크게 영향을 받는데 이를 액체막 내부에서 이온 화학종이 가진 Born의 포텐셜 에너지 장벽을 들어 고찰하였다. 또한 음이온의 크기도 운반속도에 영향을 주었는데 이는 Born식으로 부터 새로이 유도된 이론적인 결과와 잘 일치하였다.

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Preparation and Characterization of Sulfonated Poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (SPPESK)/Silica Hybrid Membranes for Direct Methanol Fuel Cell Applications

  • Kim, Dae-Sik;Shin, Kwang-Ho;Park, Ho-Bum;Lee, Young-Moo
    • Macromolecular Research
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    • 제12권4호
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    • pp.413-421
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    • 2004
  • Sulfonated poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (SPPESK) membranes and sol-gel derived SPPESK/silica hybrid membranes have been investigated as potential polymer electrolyte membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) applications. In comparison with the SPPESK membrane, the SPPESK/silica membranes exhibited higher water content, improved proton conductivity, and lower methanol permeability. Notably, the silica embedded in the membrane acted as a material for reducing the fraction of free water and as a barrier for methanol transport through the membrane. From the results of proton conductivity and methanol permeability studies, we suggest that the fractions of bound and free water should be optimized to obtain desirable proton conductivities and methanol permeabilities. The highly sulfonated PPESK hybrid membrane (HSP-Si) displayed higher proton conductivity (3.42 ${\times}$ 10$^2$ S/cm) and lower methanol permeability (4.15 ${\times}$ 10$\^$7/ $\textrm{cm}^2$/s) than those of Nafion 117 (2.54 ${\times}$ 10$^2$ S/cm; 2.36 ${\times}$ 10$\^$6/ $\textrm{cm}^2$/s, respectively) at 30$^{\circ}C$. This characteristic of the SPPESK/silica membranes is desirable for future applications related to DMFCs.

단백질의 전기영동 패턴 및 항체 특성을 이용한 효모의 동정 (Differentitation of Yeast Species by Techniques of Electrophoresis and Immunodiffusion)

  • 김영남;조혜영;김정한;윤석권;변시명
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.90-94
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    • 1988
  • 본 연구는 효모를 동정하는 방법으로서 각 효모의 단백질 조성 차이와 이들 단백질의 면역학적 특성에 의한 새로운 동정법을 개발하고자 하였다. S. cerevisiae, C. utilis, C. tropicalis, K. fragilis 의 4가지 효모를 배양하여 세포를 파괴시킨 다음 가용성 단백질과 막 단백질을 분리 추출하였다. 4종 효모의 가용성 단백질과 막 단백질의 조성은 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis를 실시 비교하였다. S. cerevisiae와 C. utilis 는 전기영동 pattern상 유사하였고 이들은 쉽게 C. tropicalis, K. fragilis 로부터 구별이 가능하였다. 또한 4종 효모의 가용성 단백질과 막 단백질을 토끼에게 주사하여 각각에 대응하는 항체를 만든 후 Ouchterlony double immunodiffusion을 실시하여 형성된 precipitin line에 의한 효모의 동정을 수행하였다. 면역학적으로도 S. cerevisiae와 C. utillis의 유사성이 증명되었고 이들은 C. tropicalis, K. fragilis 와 상이함이 관찰되었다.

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팔라듐 합금 복합막 제조를 위한 Intermediate Layer 연구 (A Study on Intermediate Layer for Palladium-Based Alloy Composite Membrane Fabrication)

  • 황용묵;김광제;소원욱;문상진;이관영
    • 공업화학
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    • 제17권5호
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    • pp.458-464
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    • 2006
  • 팔라듐 합금 복합막의 제조는 니켈 분말과 무기화합물의 혼합물로 개질된 튜브형 다공성 스테인레스 스틸 지지체 표면 위에 무전해 도금법(elctroless plating technique)에 의해 팔라듐 - 니켈 - 은을 박막으로 도금하는 형태로 이루어졌다. 일반적인 다공성 금속 지지체는 기공이 크기 때문에 그 자체로서 도금에 적합한 지지층이 되기가 어렵고, 결함이 없는 팔라듐 복합막의 제조가 쉽지 않아 본 연구에서는 금속 지지체와 팔라듐 사이에 중간층(intermediate layer)을 형성하여 이와 같은 문제점을 극복하고자 하였다. 중간층의 소재인 실리카 졸, 알루미나 졸, 이산화티타늄 졸 등의 무기화합물과 니켈 분말의 혼합물로 다공성 금속 지지체 위에 코팅하여 박막을 형성하고 제조 조건에 따른 질소 투과도를 측정하고 비교하였다. SEM 분석법에 의해 니켈과 무기화합물 혼합물의 표면층의 형성 모습도 측정하였다. 제조된 중간층 가운데 이산화티타늄 졸과 니켈의 혼합물이 가장 낮은 질소 투과도와 치밀한 표면층을 나타내었다. 최종적으로 니켈과 실리카의 혼합 중간층으로 이루어진 팔라듐-니켈-은 합금 복합막을 제조하고 수소와 질소의 투과도를 측정하였다. 1기압 이하에서 질소에 대한 수소 선택도는 무한대였으며 수소투과 속도는 1 기압, $500^{\circ}C$에서 $1.39{\times}10^{-2}mol/m^2{\cdot}s$의 값을 나타냈다.

감(대봉시(大奉枾))의 냉장(冷藏)에 있어서 포장효과(包裝效果)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Effect of Some Packing Materials in Chilling of Persimmon (Teabong- Si))

  • 박원기
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-8
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    • 1977
  • The sample persimmons were obtained from the of Yung-am Kun, Korea on October 24, and November 9, 1973. These persimmons were kept at room temperature overnight, then packed and stored on the following day at $0^{\circ}C$ and $85{\sim}100%$ humidity. Seven experimental items were studied : 1. control, 2. packing with excelsior in wooden boxes, 3. packing with rice hull in wooden boxes, 4. packing in bags of 0.03 mm polyethylene membrane, 5. packing in bags of 0.06 mm polyethylene membrane, 6. packing in bags of 0.08 mm polyethylene membrane, 7. packing in sealed desiccators. The dimension of polyethylene bags were $14{\times}28cm$ and three persimmons were packing in each bag. The results are as follows: 1. The persimmons both in polyethylene bags and in desiccators lost only 1 % or less of weight, while in control (1) packing with excelsior (2) or with rice hull (3) the loss was 6-7 % in weight after $2{\sim}3$ months. The persimmons became visibly shriveled and spongy-like in it's texture when it lost 5 % of weight. 2. Carbon dioxide content within the polyethylene bags and desiccators rapidly increased during the early storage period, and reached 5 % (in 0.03 mm polyethylene bags) to 50 % or more (in desiccator) after 1 month. In the polyethylene bags of 0.08 mm and desiccator, the carbon dioxide accumulated to a dangerous level and the persimmon showed physiological damage in a longer storage period. 3. The advance of after-ripening and deterioration of persimmon sealed in the polyethylene bags was slower than that in open bags when moved out to room temperature from the chilling and the polyethylene bags of 0.06 mm retarded the after-ripening most effectively. 4. On the basis of these results, a temperature of $0^{\circ}C$, relative humidity of almost $85{\sim}100%$ and combinations of 5 % oxygen and $5{\sim}8%$ carbon dioxide seem to be the optimum condition for the storage of persimmon (Teabong-Si). The most successful method of storing was to pack them in polyethylene bags of 0.06 mm and then to store them at $0^{\circ}C$.

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마크로고리 화합물을 운반체로 하는 액체막을 통한 이온의 운반에 관한 연구 (제1보). Dibenzo-18-Crown-6-(DBC)/$H_2O-CHCl_3-H_2O$계에서 칼륨이온의 운반 메카니즘 (The Ion Transport Phenomena through the Liquid Membrane with Macrocyclic Compound (I). Mechanism of Potassium Ion Transport through $H_2O-CHl_3-H_2O$ System with Dibenzo-18-Crown-6)

  • 윤창주;이심성;구창현;김시중
    • 대한화학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.163-169
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    • 1984
  • 칼륨이온이 dibenzo-18-crown-6(DBC)에 의해 $H_2O-CHl_3-H_2O$액체막을 통하여 운반되는 속도를 10가지 칼륨염의 농도를 변화시키면서 $25^{\circ}C$에서 측정하였다. 운반속도는 농도와 음이온의 특성에 크게 의존했으며 농도효과로 부터 피크르산칼륨의 경우에는 이온쌍 형성으로 인하여 1.0 ${\times}10^{-3}$M을 전후하여 각기 다른 양상을 보였다. 이온의 운반과정은 다단계 착물반응 및 확산과정에 의한 것으로 운반 메카니즘을 체계화하기 위해 비균질성 액체막의 각상에서 갖는 화학종의 에너지 장벽모델을 제시하였다. 또한 이를 음이온의 수화자유 에너지와의 관계를 비교함으로써 새로이 7단계 운반과정을 제시하고 그 운반 메카니즘을 고찰하였다.

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표면 마이크로 가공기술을 이용한 비냉각 초전형 적외선 검출소자 제작 (Fabrication of Uncooled Pyroelectric Infrared Detector using Surface M Micromachining Technology)

  • 장철영;고성용;이석헌;김동진;김진섭;이재신;이정희;한석룡;이용현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.115-118
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    • 2000
  • Uncooled pyroelectric infrared detectors based on BST(B $a_{-x}$S $r_{x}$Ti $O_3$) thin films have been fabricated by RF magnetron sputtering and surface Micromachining technology. The detectors form BST thin film ferroelectric capacitors grown by RF magnetron sputtering on N/O/N(S $i_3$ $N_4$/ $SiO_2$/S $i_3$ $N_4$) membrane. The sputtered BST thin film exhibits highly c-axis oriented crystal structure that no poling treatment for sensing applications is required. This is an essential factor to increase the yield for realization of an infrared image sensor. surface-Micromachining technology is used to lower the thermal mass of the detector by giving maximum sensor efficiency Gold-black is evaporated on top of the sensing elements used the thermal evaporator. fabricated uncooled pyroelectric infrared detectors is highly output voltage at the low temperature(1$^{\circ}C$).).).

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