• 제목/요약/키워드: Surface acoustic wave (SAW)

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Synthesis of ZnO nanoparticles and their photocatalytic activity under UV light

  • 남상훈;김명화;부진효
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.423-423
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    • 2011
  • Zinc oxide is metal oxide semiconductor with the 3.37 eV bandgap energy. Zinc oxide is very attractive materials for many application fields. Zinc Oxide has many advantages such as high conductivity and good transmittance in visible region. Also it is cheaper than other semiconductor materials such as indium tin oxide (ITO). Therefore, ZnO is alternative material for ITO. ZnO is attracting attention for its application to transparent conductive oxide (TCO) films, surface acoustic wave (SAW), films bulk acoustic resonator (FBAR), piezoelectric materials, gas-sensing, solar cells and photocatalyst. In this study, we synthesized ZnO nanoparticles and defined their physical and chemical properties. Also we studied about the application of ZnO nanoparticles as a photocatalyst and try to find a enhancement photocatalytic activity of ZnO nanorticles.. We synthesized ZnO nanoparticles using spray-pyrolysis method and defined the physical and optical properties of ZnO nanoparticles in experiment I. When the ZnO are exposed to UV light, reduction and oxidation (REDOX) reaction will occur on the ZnO surface and generate O2- and OH radicals. These powerful oxidizing agents are proven to be effective in decomposition of the harmful organic materials and convert them into CO2 and H2O. Therefore, we investigated that the photocatalytic activity was increased through the surface modification of synthesized ZnO nanoparticles. In experiment II, we studied on the stability of ZnO nanoparticles in water. It is well known that ZnO is unstable in water in comparison with TiO2. Zn(OH)2 was formed at the ZnO surface and ZnO become inactive as a photocatalyst when ZnO is present in the solution. Therefore, we prepared synthesized ZnO nanoparticles that were immersed in the water and dried in the oven. After that, we measured photocatalytic activities of prepared samples and find the cause of their photocatalytic activity changes.

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Synthesis of functional ZnO nanoparticles and their photocatalytic properties

  • Nam, Sang-Hun;Kim, Myoung-Hwa;Lee, Sang-Duck;Kim, Min-Hee;Boo, Jin-Hyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.54-54
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    • 2010
  • Zinc oxide is metal oxide semiconductor with the 3.37 eV bandgap energy. Zinc oxide is very attractive materials for many application fields. Zinc Oxide has many advantages such as high conductivity and good transmittance in visible region. Also it is cheaper than other semiconductor materials such as indium tin oxide (ITO). Therefore, ZnO is alternative material for ITO. ZnO is attracting attention for its application to transparent conductive oxide (TCO) films, surface acoustic wave (SAW), films bulk acoustic resonator (FBAR), piezoelectric materials, gas-sensing, solar cells and photocatalyst. In this study, we synthesized ZnO nanoparticles and defined their physical and chemical properties. Also we studied about the application of ZnO nanoparticles as a photocatalyst and try to find a enhancement photocatalytic activity of ZnO nanorticles.. We synthesized ZnO nanoparticles using spray-pyrolysis method and defined the physical and optical properties of ZnO nanoparticles in experiment I. When the ZnO are exposed to UV light, reduction and oxidation(REDOX) reaction will occur on the ZnO surface and generate ${O_2}^-$ and OH radicals. These powerful oxidizing agents are proven to be effective in decomposition of the harmful organic materials and convert them into $CO_2$ and $H_2O$. Therefore, we investigated that the photocatalytic activity was increased through the surface modification of synthesized ZnO nanoparticles. In experiment II, we studied on the stability of ZnO nanoparticles in water. It is well known that ZnO is unstable in water in comparison with $TiO_2$. $Zn(OH)_2$ was formed at the ZnO surface and ZnO become inactive as a photocatalyst when ZnO is present in the solution. Therefore, we prepared synthesized ZnO nanoparticles that were immersed in the water and dried in the oven. After that, we measured photocatalytic activities of prepared samples and find the cause of their photocatalytic activity changes.

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다이아몬드 기판상에 증착된 ZnO 압전박막의 탄성표면파 특성 (Surface Acoustic Wave Properties of ZnO Thin Films Deposited on Diamond Substrate)

  • 김영진;정영호
    • 한국결정학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.175-182
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    • 1996
  • ZnO 박막의 증착 거동에 대한 기본 실험을 하기 위하여 우선 코닝 7050 유리 기판을 사용하여 증착 변수에 따른 박막의 성장특성을 규명하였다. 산소가스의 영향을 보면, ZnO 박막의 산소를 주입시키지 않은 경우에는 배향성을 갖지 못하고 있으며, 일정양의 산소가 있어야 (002) 배향성을 가진 ZnO 박막이 증착되고 있음을 알 수 있었다. 또한 실험결과에 의하면 rf 전력과 기판온도에 따라서 ZnO 박막의 결정성 및 성장면의 큰 변화가 관찰되고 있는데, 이들 변수의 크기가 증가할수록 SAW소자에 적합한 양질의 배향성 박막을 얻을 수 있었다. 실험에서 얻은 최적조선은 rf 전력 300W, 기판온도 300℃, Ar/O2=50/50 이다. SAW 특성을 분석하기 위하여 diamond/Si 기판위에 Al 박막을 증착시킨 후 자체 제작한 마스크를 이용하여 건식 식각법에 의한 IDT 제작을 시도하였다. 그 다음 위의 최적 조건에서 ZnO 박막을 증착하고 탄성표면파 특성을 분석하였다. 측정에 사용한 디자인은 λ(파장)는 24μm으로서 측정결과 simulation 값과 실험치가 잘 일치하고 있었다. 측정된 중심주파수는 250MHz이고, 이로부터 계산한 ZnO/diamond 구조의 전단 속도는 약 6000m/s의 값을 나타냈으며, 이 값은 실제 이론치와 거의 일치하고 있었다.

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발효 인진쑥과 약쑥의 이화학적 품질특성 및 GC와 SAW센서기반 electronic nose에 의한 향기패턴의 신속분석 (Quality properties of fermented mugworts and the rapid pattern analysis of their volatile flavor components via surface acoustic wave (SAW) based electronic nose sensor in the GC system)

  • 송효남
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.554-563
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    • 2013
  • 유산발효한 인진쑥과 약쑥에 대해 발효전후의 이화학적 특성과 영양성분의 변화를 살펴보았고 SAW(surface acoustic wave) 센서가 장착된 GC를 기반으로 한 전자코를 이용하여 휘발성 향기성분의 패턴을 신속하게 비교분석하였다. 발효후 pH는 6.0~6.4에서 4.6~5.1로 감소하였고 총 가용성고형분 함량은 발효에 따라 약쑥은 감소, 인진쑥은 증가하였다. Hunter's color value를 측정한 결과 명도의 L값과 황색도의 b값은 감소한 반면 적색도의 a값은 발효후 모두 증가하였다. 아미노산의 총량은 발효에 따라 모두 크게 증가하였고 필수아미노산 함량은 인진쑥보다 약쑥에 많았으며 특히 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 가장 높았다. 지방산조성을 GC로 분석한 결과 단일불포화 지방산은 약쑥에, 다가불포화지방산은 인진쑥에 더 많이 함유되어 있었고, 발효후 모두 그 함량이 각각 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 인진쑥이 62.71~69.40 mg/g로 약쑥의 23.64~24.12 mg/g보다 월등히 높았고, 발효전후의 차이는 없었다. 총 당함량은 발효전 1.58~2.70 mg/g 이었으나 발효후 0.34~1.14 mg/g으로 크게 감소하는 특징을 보였다. 쑥의 주요 지표성분중의 하나인 scopoletin을 HPLC로 분석한 결과 약쑥에서는 검출되지 않았고, 인진쑥의 경우 발효전과 발효후 각각 5.36 및 6.24 mg/g으로 나타났다. 주사전자현미경으로 살펴본 발효쑥의 표면미세구조는 쑥의 종류에 따라서는 차이가 뚜렷하지 않았다. 발효후 식물조직이 다소 거칠어지고 부스러진 입자가 생성된 것이 관찰되었으나 전반적으로 발효에 의한 식물세포의 변형은 크지 않았다. 전자코에 의한 향기성분 분석결과 발효후 새로운 향기성분의 생성되거나 발효전의 피크가 크게 증가하는 특징을 보였다. 약쑥은 11개에서 발효후 17개로 증가하였고, 인진쑥은 12개에서 19개로 증가하였다. VaporPrint$^{TM}$로 향기성분의 조합과 함량비를 이미지화된 패턴으로 분석한 결과 약쑥과 인진쑥 원료의 향기는 매우 뚜렷하게 다른 패턴을 지닌 것으로 나타났고, 발효후에는 미세하지만 발효전과 확연히 다른 냄새를 가진 것으로 나타났다.

RFID 신호 탐지용 컴프레시브 수신기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Compressive Receiver for RFID Signal Detection)

  • 조원상;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.321-330
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    • 2010
  • 본 논문에서는 컴프레시브 RFID 신호를 탐지하기 위한 컴프레시브 수신기의 이론적 배경과 구체적 구현 방법, 그리고 분산 지연선과 chirp LO의 설계 방안에 대해 기술하였다. 컴프레시브 수신기의 주요 구성품 중 하나인 분산 지연선을 대역폭 6 MHz, 분산 지연 시간 $13{\mu}s$으로 설계하여 $LiNbO_3$ 재질 기반의 SAW(Surface Acoustic Wave) 기술을 통해 구현하였고, DDS(Direct Digital Synthesizer)를 이용하여 chirp LO를 구현하였다. 또한 RFID 리더에 내장되어 연동될 수 있도록 컴프레시브 수신기를 구성하였다. 시험 결과, 단일 신호 입력시 주파수 오차는 최대 25 kHz, 수신 감도는 -44 dBm, 500 kHz 간격으로 동시에 입력되는 6개의 신호에 대한 주파수 오차는 최대 75 kHz로서 제작된 컴프레시브 수신기가 밀집된 RFID 운영 환경에 적합함을 보였다.

RF-magnetron Sputtering Process를 이용한 a-축 우선 배향된 PLZT(x/0/100)박막의 제조 (Characterization and Preparation of a-axis Preferred Oriented PLZT(x/0/100) Thin Films Deposited by RF-magnetron Sputtering Process)

  • 박명식;강승국;노광수;김동범;조상희
    • 한국재료학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.522-528
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    • 1997
  • RF-magnetron Sputtering Process를 이용하여 Pt/Ti/Si(100)기판위에 lanthanum-modified lead titanate 박막을 제작하였다. 기판온도와 증착시간이 증가함에 따라 증착율은 감소하였다. 기판온도가 증가함에 따라 fine grain들은 large grain으로 변화하였다. Perovskite구조는 기판온도 54$0^{\circ}C$, gas pressure 30mtorr에서 나타나기 시작하였다. 본 실험에서 perovskite 박막제작에 대한 조건은 기판온도 58$0^{\circ}C$, gas pressure 30mtorr였다. Pt/Ti/Si(100) 우선 배향된 박막을 얻었다. La양이 증가함에 따라 유전율, 항전계, 잔류분극량은 증가하였다. 중심주파수가 44.7MHz, 전파속도는 2680m/sec를 가지는 SAW filter 특성을 얻었다.

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Analysis of Salmonella Contaminated Beef Odor Using an Electronic Nose

  • Kim, Gi-Young;Lee, Kang-Jin;Son, Jae-Yong;Kim, Hak-Jin
    • 한국축산식품학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.185-189
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    • 2010
  • An electronic nose was used to identify Salmonella contamination on beef based on odors. To detect pathogen contamination of beef, $100{\mu}L$ of $10^5CFU/g$ Salmonella Enteritidis or Salmonella Typhimurium cell suspensions were spiked onto 5 g beef sirloin samples in individual vials. Odor changes over time were then measured and analyzed using an electronic nose system to identify pathogen contamination. In principle, the electronic nose system based on a surface acoustic wave (SAW) detector produced different frequency responses depending on the time and amount of each chemical. Multivariate analysis of the odor data was conducted to detect Salmonella contamination of beef. Salmonella odors were successfully distinguished from uncontaminated beef odors by principal component analysis (PCA). The PCA results showed that Salmonella contamination of beef could be detected after 4 h of incubation. The numbers of cells enumerated by standard plate count after 4 h of inoculation were $2{\times}10^6CFU/g$ for both Salmonella Enteritidis and Salmonella Typhimurium.

시뮬레이터를 이용한 대역통과 필터 제작 (A Study on the fabrication of Bandpass filter Using a Simulator)

  • 유일현
    • 한국음향학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.33-39
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    • 2000
  • 낮은 형상요소를 갖는 표면탄성파 대역통과 필터의 주파수 특성을 구현하기 위하여 35° Y-cut Quartz 표면에 빗살무늬 변환기를 형성시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al을 이용하였다. 이 모의실험에서 얻은 조건들로부터 필터를 설계하였으며, 필터의 입력단에는 apodization weighted형 빗살무늬 변환기를 이용하고, 출력단에는 withdrawal weighted형 빗살무늬 변환기로 필터를 구성하였다. 또한, 입·출력 빗살무늬 변환기의 전극 수는 리플의 영향을 최소화하기 위해 Kaiser-Bessel 창함수를 이용하였으며, 각각 2200쌍과 1000쌍으로 하였다. 그리고, 빗살무늬 변환기 전극의 폭은 6㎛, 간격은 5.75㎛ 및 두께는 표면탄성파 파장과의 비를 고려해 6000Å으로 할 때 최적의 결과를 얻을 수 있었으며, 구경은 임피던스 정합을 위해 2mm로 하였다. 제작한 표면탄성파 대역통과 필터의 중심주파수는 70MHz, 형상요소는 1.3이하, 1.5dB에서의 통과 대역은 1.3MHz, 저지대역은 -45dB, 삽입손실은 19dB, 통과 대역폭 내의 리플은 1dB정도로 측정되었다. 따라서, 제작한 필터의 주파수 응답과 특성은 설계조건과 잘 일치하였다.

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N2와 NH3 반응성가스를 사용하여 마그네트론 스퍼터링법으로 제작한 AlN박막의 특성 (Characteristics of AlN Thin Films by Magnetron Sputtering System Using Reactive Gases of N2 and NH3)

  • 한창석
    • 한국재료학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.138-143
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    • 2015
  • Aluminum nitride, a compound semiconductor, has a Wurtzite structure; good material properties such as high thermal conductivity, great electric conductivity, high dielectric breakdown strength, a wide energy band gap (6.2eV), a fast elastic wave speed; and excellent in thermal and chemical stability. Furthermore, the thermal expansion coefficient of the aluminum nitride is similar to those of Si and GaAs. Due to these characteristics, aluminum nitride can be applied to electric packaging components, dielectric materials, SAW (surface acoustic wave) devices, and photoelectric devices. In this study, we surveyed the crystallization and preferred orientation of AlN thin films with an X-ray diffractometer. To fabricate the AlN thin film, we used the magnetron sputtering method with $N_2$, NH3 and Ar. According to an increase in the partial pressures of $N_2$ and $NH_3$, Al was nitrified and deposited onto a substrate in a molecular form. When AlN was fabricated with $N_2$, it showed a c-axis orientation and tended toward a high orientation with an increase in the temperature. On the other hand, when AlN was fabricated with $NH_3$, it showed a-axis orientation. This result is coincident with the proposed mechanism. We fabricated AlN thin films with an a-axis orientation by controlling the sputtering electric power, $NH_3$ pressure, deposition speed, and substrate temperature. According to the proposed mechanism, we also fabricated AlN thin films which demonstrated high a-axis and c-axis orientations.

자외선 B파 조사가 표고버섯의 비타민 D$_2$ 함량, 색도 및 향기패턴에 미치는 영향 (Effect of UV-B Irradiation on the content of vitamin D$_2$, color and flavor pattern in Lentinus edodes)

  • 이진실;윤갑희;신원선
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.121-126
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    • 2003
  • 자외선 B파 조사가 톱밥배지에서 재배되고 있는 표고버섯의 비타민, 색도, 향기패턴에 미치는 영향에 대해 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 자외선 B파 조사에 따른 표고버섯의 비타민 D$_2$ 함량 변화. 자외선 B파를 자실체에 각각 0(대조군), 25, 50KJ/$m^2$ 조사한 결과 대조군의 비타민 D$_2$ 함량은 25.36$\mu\textrm{g}$/g인 반면, 25, 50KJ/$m^2$의 자외선 조사로 비타민 D$_2$ 함량은 각각 39.73, 52.35$\mu\textrm{g}$/g로 증가하였다. 2. 자외선 B파 조사량에 따른 색도 변화. 색도 측정 결과 명도를 나타내는 L$^{*}$ 값은 대조군이 94.84로 25(92.19), 50KJ/$m^2$(92.26)보다 높은 것으로 나타났으며 적색을 나타내는 a$^{*}$ 값은 각 시험군 간에 차이는 없었으나 황색을 나타내는 b$^{*}$ 값은 대조군이 -1.35로 25(-1.06), 50KJ/$m^2$(-0.80)보다 낮은 치수를 보였다. 3. 자외선 B파 조사량에 따른 표고버섯의 향기패턴 분석. GC-SAW 전자코를 통해 분석된 향기 패턴은 대조군의 경우 peak가 10개가 감지되었으나 25, 50KJ/$m^2$군의 경우는 14개의 peak들이 감지되었다. 자외선 조사로 표고버섯의 향기 패턴의 변화가 생긴 것을 알 수 있었다.