• 제목/요약/키워드: Superlattice

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CFUBM 시스템으로 합성한 CrN / CrAlN 초격자 박막의 마찰 특성 (Tribological properties of CrN / CrAlN superlattice thin films by CFUBMS)

  • 변태준;김연준;한전건
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.130-131
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    • 2007
  • 초고경도 박막을 얻기 위해 질화물을 이용한 CrN / CrAlN 초격자 박막을 CFUBM 시스템을 통해 합성하였다. 초격자 박막의 각층의 두께 (${\lambda}$)는 기판의 회전 속도를 이용하여 제어하여 4.4 에서 44.1 nm 까지 합성하였다. 박막의 결정구조 및 미세구조를 분석하기 위하여 고분해능 X선 회절 분석기 (HR-XRD)를 이용하였으며, 박막의 기계적 성질은 나노 인덴터와 ball on disk tester를 통해 분석하였다. CrN / CrAlN 초격자 박막은 각층의 두께 (${\lambda}$)에 따라 28.77 GPa에서 31.97 GPa의 경도 값을 나타내었으며, 미세구조와 기계적 특성이 변화를 관찰할 수 있었다.

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CrN / TaN 초격자 박막의 미세구조 및 기계적 특성 (Microstructure and Mechanical properties of CrN / TaN superlattice thin films by CFUBMS)

  • 변태준;김연준;이호영;김갑석;한전건;신윤하;이영제
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2007년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.91-92
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    • 2007
  • 비대칭 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 CrN / TaN 초격자 박막을 합성하였으며, 각층(bilayer)의 두께(${\lambda}$)를 4.3 nm에서 43 nm까지 제어하였다. X선 회절 패턴 분석 결과, 합성된 박막의 미세구조는 CrN (200) 방향과 TaN (200) 방향으로 성장하였으며, 각층의 두께 (${\lambda}$)에 따라 최대 31.2 GPa의 경도 값을 얻었다.

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Vacancy Ordering and Physical Properties in Defect NaCl-type Solids; M-X (M = Yb, Y, X = S, Se) System

  • Lee Ji-Yun;Kim Sung-Jin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제15권1호
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    • pp.64-74
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    • 1994
  • The nonstoichiometric chalcogenides with NaCl-type structure were prepared and the physical and structural properties were studied. The homogeneous range and the structural change were studied based on X-ray powder diffractions using Rietveld-type full-profile fitting technique. Wide homogeneous ranges were observed in Y-S and Y-Se systems, and relatively narrow homogeneous ranges were observed in Yb-S and Yb-Se systems. Both in $Yb_{1-x}S\;and\;Yb_{1-x}Se$, a vacancy ordering transition occurred in (111) plane direction. The ordered superstructure had cubic symmetry(Fm$\bar{3}m) with doubled unit cell "a" parameter compared to the original NaCl-type. The superlattice developed in a continuous second-order transitiion was characterized by the reduced waved vector k= $(a^*+b^*+c^*)/2$. Y-S system had metallic, and YSe, YbSe system had semiconducting properties in their homogeneous ranges. It was observed that the change of electronic transport properties in extended homogeneous range did not depend on the relativeratio of metal to nonmetal, but on the quantities of vacancies.

Structure and Bonding of Perovskites A($Cu_{1/3}Nb_{2/3}$)$O_3$ (A=Sr, Ba and Pb) and their Series of Mixed Perovskites

  • Park Hyu-Bum;Huh Hwang;Kim Si-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제13권2호
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    • pp.122-127
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    • 1992
  • Some perovskites $A($Cu_{1}3}Nb_{2}3}$)O_3(A=$Sr^{2+}$$, $Ba^{2+}$ and $Pb^{2+}$) and their series of mixed perovskites have been prepared by solid state reaction. Single perovskite phase was obtained in Sr or Ba rich samples, but pyrochlore phase was found in Pb rich samples. The stability of perovskite phase is dependent on the ionicity of bonding as well as the tolerance factor. All the obtained perovskites have tetragonal symmetry distorted by Jahn-Teller effect of $Cu^{2+}$. In the case of $Sr(Cu_{1}3}Nb_{2}3})O_3$, some superlattice lines caused by threefold enlarging of fundamental unit cell were observed. And, the symmetry of B site octahedron and the bonding character of B-O bond have been studied by IR, ESR and diffuse reflection spectroscopy. It appeared that the symmetry and the bonding character are influenced by such factors as the size and the basicity of A cation.

리튬2차전지용 양극 소재 $Li[Li_xMn_{1-x-y}Cr_y]O_2$의 합성 및 층상구조 연구 (Synthesis and Structure of the Layered Cathode Material $Li[Li_xMn_{1-x-y}Cr_y]O_2$ for Rechargeable Lithium Batteries)

  • 최진범;박종완;이승원
    • 한국광물학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.223-232
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    • 2003
  • 리튬2차전지용 양극소재 개발을 위해 Li[L $i_{x}$M $n_{1-x-y}$C $r_{y}$ ] $O_2$를 공침법(co-p.ecipitation method)을 적용하여 각각 $650^{\circ}C$(CR650)와 8$50^{\circ}C$(CR850)에서 합성하였다. 리트벨트 구조분석 결과 계산의 정밀도를 나타내는 R 지수값을 보면 $R_{exp}$에 대한 $R_{wp}$값( $R_{wp}$/ $R_{exp}$)은 CR650과 CR850의 각각에 대해 19.2%/10.1%과 15.9%/9.76%를 보여주며, $R_{b}$값은 각각 10.9%와 8.54%, 그리고 S(GofF)값은 각각 1.9와 1.6으로 계산되었다. 합성된 양극소재는 공간군 R3m의 층상구조(LiMn $O_2$)가 존재하였으며, 전이금속 층 내의 Mn이 Li로 치환되면서(Li[L $i_{1}$3/M $n_{2}$3/] $O_2$) 단사구조(C2/c)의 거대격자(Superlattice) 구조현상도 관찰되었다. 계산된 단위포는 공간군 R3m, CR650이 a=2.8520(2)$\AA$, c=14.248(2)$\AA$, V=100.40(1)$\AA^3$이며, CR850은 a=2.8504(1)$\AA$, c=14.2371(7)$\AA$, V=100.179(8)$\AA^3$으로 각각 계산되었다. 또한 최종 결정된 화학식은 CR650은 Li[L $i_{0.35}$M $n_{0.56}$C $r_{0.09}$] $O_2$, CR850은 Li[L $i_{0.27}$M $n_{0.61}$C $r_{0.13}$] $O_2$으로 각각 구해졌다.다...다..구해졌다.다...다..

Luminescence properties of InGaN/GaN green light-emitting diodes grown by using graded short-period superlattice structures

  • Cho, Il-Wook;Na, Hyeon Ji;Ryu, Mee-Yi;Kim, Jin Soo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.279.2-279.2
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    • 2016
  • InGaN/GaN multiple quantum wells (MQWs) have been attracted much attention as light-emitting diodes (LEDs) in the visible and UV regions. Particularly, quantum efficiency of green LEDs is decreased dramatically as approaching to the green wavelength (~500 nm). This low efficiency has been explained by quantum confined Stark effect (QCSE) induced by piezoelectric field caused from a large lattice mismatch between InGaN and GaN. To improve the quantum efficiency of green LED, several ways including epitaxial lateral overgrowth that reduces differences of lattice constant between GaN and sapphire substrates, and non-polar method that uses non- or semi-polar substrates to reduce QCSE were proposed. In this study, graded short-period InGaN/GaN superlattice (GSL) was grown below the 5-period InGaN/GaN MQWs. InGaN/GaN MQWs were grown on the patterned sapphire substrates by vertical-metal-organic chemical-vapor deposition system. Five-period InGaN/GaN MQWs without GSL structure (C-LED) were also grown to compare with an InGaN/GaN GSL sample. The luminescence properties of green InGaN/GaN LEDs have been investigated by using photoluminescence (PL) and time-resolved PL (TRPL) measurements. The PL intensities of the GSL sample measured at 10 and 300 K increase about 1.2 and 2 times, respectively, compared to those of the C-LED sample. Furthermore, the PL decay of the GSL sample measured at 10 and 300 K becomes faster and slower than that of the C-LED sample, respectively. By inserting the GSL structures, the difference of lattice constant between GaN and sapphire substrates is reduced, resulting that the overlap between electron and hole wave functions is increased due to the reduced piezoelectric field and the reduction in dislocation density. As a results, the GSL sample exhibits the increased PL intensity and faster PL decay compared with those for the C-LED sample. These PL and TRPL results indicate that the green emission of InGaN/GaN LEDs can be improved by inserting the GSL structures.

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수소화 처리된 InAs/GaAs 양자점 적외선 수광소자의 전기적 특성 (Electrical Property in InAn/GaAs Quantum Dot Infrared Photodetector with Hydrogen Plasma Treatment)

  • 남형도;송진동;최원준;조운조;이정일;최정우;양해석
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.216-222
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    • 2006
  • InGaAs/GaAs 양자 우물 내에 삽입된 InAs 양자점으로 구성된 5층의 흡수층과 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL (superlattice) 암전류 장벽층을 갖는 QDIP (quantum dot infrared photodetector) 구조에 대한 수소 RF 플라즈마에 의한 수소화 처리가 QDIP의 전기적. 광학적 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. RF 플라즈마 수소화 처리는 양자점의 밴드구조에 영향을 미치지 않았으며 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL 암전류 장벽층 내의 결함 제거 및 QDIP 구조 내 결함 생성을 동시에 유도함으로써 QDIP의 전기적 특성 향상은 수소 플라즈마 처리시간의 함수임을 알았다. 20 W의 수소 RF 플라즈마를 사용했을 때, 10분간의 플라즈마 조사가 가장 좋은 전기적 특성을 제공하여 높은 암전류 때문에 원시료에서는 측정 할 수 없었던 광전류 신호를 측정 할 수 있었다.

마그네트론 코스퍼터링법으로 형성한 SiO2/Si 양자점 초격자 구조의 특성 (Characteristics of SiO2/Si Quantum Dots Super Lattice Structure Prepared by Magnetron Co-Sputtering Method)

  • 박영빈;김신호;하린;이현주;이정철;배종성;김양도
    • 한국재료학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.586-591
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    • 2010
  • Solar cells have been more intensely studied as part of the effort to find alternatives to fossil fuels as power sources. The progression of the first two generations of solar cells has seen a sacrifice of higher efficiency for more economic use of materials. The use of a single junction makes both these types of cells lose power in two major ways: by the non-absorption of incident light of energy below the band gap; and by the dissipation by heat loss of light energy in excess of the band gap. Therefore, multi junction solar cells have been proposed as a solution to this problem. However, the $1^{st}$ and $2^{nd}$ generation solar cells have efficiency limits because a photon makes just one electron-hole pair. Fabrication of all-silicon tandem cells using an Si quantum dot superlattice structure (QD SLS) is one possible suggestion. In this study, an $SiO_x$ matrix system was investigated and analyzed for potential use as an all-silicon multi-junction solar cell. Si quantum dots with a super lattice structure (Si QD SLS) were prepared by alternating deposition of Si rich oxide (SRO; $SiO_x$ (x = 0.8, 1.12)) and $SiO_2$ layers using RF magnetron co-sputtering and subsequent annealing at temperatures between 800 and $1,100^{\circ}C$ under nitrogen ambient. Annealing temperatures and times affected the formation of Si QDs in the SRO film. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) revealed that nanocrystalline Si QDs started to precipitate after annealing at $1,100^{\circ}C$ for one hour. Transmission electron microscopy (TEM) images clearly showed SRO/$SiO_2$ SLS and Si QDs formation in each 4, 6, and 8 nm SRO layer after annealing at $1,100^{\circ}C$ for two hours. The systematic investigation of precipitation behavior of Si QDs in $SiO_2$ matrices is presented.

MOCVD에 의한 GaAs/AlGaAs 초격자 및 HEMT 구조의 성장 (Growth of GaAs/AlGaAs Superlattice and HEMT Structures by MOCVD)

  • 김무성;김용;엄경숙;김성일;민석기
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.81-92
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    • 1990
  • MOCVD에 의하여 초격자 및 HEMT 구조를 성장하고 그 특성을 보고한다. GaAs/AlGaAs의 경우, 주기성(periodicity),계면 급준성, Al 조성 균일성을 경사연마 및 double crystal x-ray 측정에 의하여 확인하였고, 고립 양자우물의 양자효과(quantum size effect)에 의한 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 관측하였다. 이 PL FWHM (full width at half maximum)과 우물 두께의 관계로 부터 계면 급준성이 1 monolayer fluctuation 정도인 초격자 구조가 성장되었음을 확인하였다. 한편, HEMT 구조의 경우에 헤테로 계면에 형성된 2차원 전자층의 존재를 C-V profile, SdH(shu-bnikov-de Haas)진동, 저온 Hall 측정을 통하여 확인하였다. 저온 Hall 측정에서 15K에서 sheet carrier density $5.5{\times}10^{11}cm^-2$,mobility $69,000cm^2/v.sec$, 77K에서 sheet carrier density $6.6{\times}10^{11}cm^-2$, mobility $41,200cm^2/v.sec$ 이었다. 또한 quantum Hall effect 측정으로 부터 잘 형성된 SdH 진동 및 quantized Hall plateau를 관측하였다.

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[Pd/Co]5/FeMn 초격자 다층 박막구조에서 수직 자기이방성과 교환바이어스에 관한 연구 (Study of the Perpendicular Magnetic Anisotropy and Exchange Bias in [Pd/Co]5/FeMn Superlattices)

  • 김가언;최혁철;유천열
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • 본 연구에서는 대표적인 수직자기 이방성 물질인 $[Pd/Co]_5$ 초격자 다층박막 구조에서 교환 바이어스 현상을 연구하기 위해 Si/$[Pd/Co]_5$/FeMn 구조의 시료를 제작하고, FeMn 층의 두께 변화에 따른 교환바이어스의 변화에 대한 연구를 자기이력곡선의 측정을 통해 수행하였다. 그리고 수직자기 이방성을 최적화하기 위해 Pd의 두께를 1.1 nm로 고정하고 강자성인 Co의 두께 변화에 따른 수직자기이방성 변화를 고찰하였다. 그 결과, FeMn 층이 없을 때 Co의 두께 0.3 nm에서 가장 큰 보자력을 보였다. FeMn 층의 두께를 고정시킨 후 Co의 두께 변화를 관찰하였을 때도 0.3 nm일 때 가장 큰 교환 바이어스가 관찰되었다. FeMn 층의 두께 변화에 대해서는 FeMn 층의 두께가 5 nm일 때 보자력이 가장 크게 나타났으며, 그 이상에서는 일정한 값을 가졌다. FeMn 층의 두께가 3 nm 이하일 때는 교환바이어스 효과가 관찰되지 않았으며, 15 nm가 될 때까지 지속적으로 증가하는 결과를 관찰하였다.