상용 고분자 전해질인 Nafion 115 및 Nafion 117막 위에 do magnetron sputtering방법으로 Pd박막을 다양한 두께로 증착한 다음, 개질된 고분자 전해질 막의 morphology, proton 전도도(conductivity), 메탄을 투과도(permeability)를 측정하였으며, membrane and electrode assemblies(MEA)를 구성하여 DMFC 단위전지 성능을 측정하였다. Pd 박막은 Nafion막이 지니고 있는 단점인 메탄을 crossover에 대한 barrier로서 작용하였지만, 동시에 Nafion막의 고유 특성인 proton전도도의 감소를 가져왔다. Pd박막에 의하여 개질된 Nafion막의 메탄올에 대한 투과도와 proton전도도는 Nafion 막 상에 증착된 Pd 박막의 두께가 증가할수록 직선적으로 감소하는 경향을 나타냈다 개질된 Nafon 막을 사용하여 제작한 direct methanol fuel cell(DMFC)단위전지의 성능은 전체적으로 약간 저하되었다.
개질기에서 생산된 수소를 연료전지용 연료로 사용할 때에는 개질수소가 포함하고 있는 일산화탄소가 막-전극접합체의 촉매를 피독시켜서 연료전지 성능이 크게 감소된다. 본 논문에서는 개질수소에 포함된 일산화탄소가 스퍼터링 공정으로 제조된 박막층에 의하여 개선된 막-전극접합체의 성능에 어떠한 영향을 미치는지 연구하였다. 실험결과 Pt와 Ru박막은 MEA의 단위전지 성능을 개선하였으며, 금속박막은 막-전극접합체의 일산화탄소에 대한 내구성을 증가시켰다. 산화전극으로의 공기주입 운전기법은 막-전극접합체의 일산화탄소에 대한 내구성을 증가시켰다. 게다가 Pt, Ru그리고 PtRu박막은 공기주입 운전에 영향을 주는 것으로 확인되었다.
박막은 Pt/Ti/SiO2/Si 기판 위에 구연산 졸을 이용하여 spin coating에 의해 제작하였다. 기판위에 코팅된 구연산 졸을 380oC에서 15분간 건조시킨 후 750oC에서 10분간 열처리하여 박막을 얻었다. 얻어진 박막은 X-선 회절분석 결과 R3m의 결정구조를 가짐을 알수 있었고, 전기화학적 특성의 측정결과 1차 방전용량은 0.35Ah/cm2-m로 측정되었다.
반도체 소자의 소형화에 따라 낮은 비저항을 가진 구리가 ULSI의 금속배선으로 사용되고 있다. 구리선의 비저항은 RC delay와 집적회로의 신호전달에 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 전기도금 된 구리박막의 비저항에 대해 전해액이 미치는 영향을 조사하였다. 4탐침 표면저항측정기로 비저항을 평가하였고, XRD (X-ray Diffraction), AFM (Atomic Force Microscope), FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope), XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)로 박막의 특성을 조사하였다. 실험한 결과, 전해액의 조건이 전기도금으로 증착된 낮은 비저항을 갖는 구리박막의 형성에 있어 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다.
Statement of problem: Ti-6Al-7Nb alloy is used instead of Ti-6Al-4V alloy that was known to have toxicity. Purpose: This study was performed to investigate the effect of electrolyte concentration on the surface characteristics of anodized and hydrothermally-treated Ti-6Al-7Nb alloy Materials and methods: Discs of Ti-6Al-7Nb alloy of 20 mm in diameter and 2 mm in thickness were polished sequentially from #300 to 1,000 SiC paper ultrasonically washed with acetone and distilled water for 5 min, and dried in an oven at $50^{\circ}C$ for 24 hours. Anodizing was performed at current density $30mA/cm^2$ up to 300 V in electrolyte solutions containing $\beta-glycerophosphate$ disodium salt hydrate $(\beta-GP)$ and calcium acetate (CA). Hydrothermal treatment was conducted by high pressure steam at $300^{\circ}C$ for 2 hours using a autoclave. All samples were soaked in the Hanks' solution with pH 7.4 at $36.5^{\circ}C$ for 30 days. Results and conclusion: The results obtained were summarized as follows: 1. After hydrothermal treatment, the precipitated HA crystals showed the dense fine needle shape. However, with increasing the concentration of electrolyte they showed the shape of thick and short rod. 2. When the dense fine needle shape crystals was appeared after hydrothermal treatment, the precipitation of HA crystals in Hanks' solution was highly accelerated. 3. The crystal structures of $TiO_2$ in anodic oxide film were composed of strong anatase peak and weak rutile peak as analyzed with thin-film X-ray diffractometery. 4. The Ca/P ratio of the precipitated HA layer was equivalent to that of HA crystal in Hanks' solution.
Porous tungsten oxide thin films were prepared by electrodeposition and tested as anodes of lithium secondary batteries. The synthesized films were composed of nanoparticles of 60-140 nm size, with porosities of 30-40 %. Increasing the temperature turned out to be a more effective approach to introduce porosity in the structure than increasing the electrolyte viscosity. The assessment of the synthesized films as anodes of lithium secondary batteries revealed a much higher initial discharge capacity for the porous than the dense samples. The discharge capacity retention significantly increased with increasing porosity and was further enhanced by heat treatment. In particular, a thin film composed of particles of about 140 nm in size and with a porosity of 40 % exhibited an initial discharge capacity higher than 600 mAh/g and a remaining capacity above 300 mAh/g after 30 cycles. Following heat treatment, the remaining capacity of this sample after 30 cycles increased to about 500 mA h/g.
Pt/Ti/Si 기판 위에 성장시킨 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 박막에 고상 전해질 박막 LiPON을 이용하여 전고상형 박막전지를 제작하여 충-방전 시험을 시행하였다. 이렇게 제작된 전고상형 박막전지는 500 사이클 이상까지 평균 15$\mu$Ah의 방전용량을 나타내었으나 초기 사이클 영역부터 방전 용량의 감소가 일어나기 시작했다. 박막 전지의 방전 용량 감소에 따른 비정질 산화 바나듐 박막의 구조적 특성 변화를 관찰하기 위하여 고분해능 현미경 분석을 시행하였다. 충-방전을 하지 않은 초기의 산화 바나듐 박막은 입계를 갖지 않고 다결정 특성을 보이지 않는 완전한 비정질 특성을 보였고 이는 TED 결과와 일치하였다. 그러나 450번의 반복적인 충-방전을 시행한 후의 비정질 산화 바나듐 박막 내에는 microcrystalline 형태의 산화 바나듐의 형성됨을 고분해능 전자 현미경 분석을 통해 발견할 수 있었다. 비정질 산화바나듐 박막의 방전 용량 감소의 원인인 Li의 비가역적 탈-삽입은 비정질 내에 형성된 microcrystalline에 의해 유발된다고 사료된다. 또한 LiPON 전해질 박막과 산화 바나듐 박막사이의 계면에 Li 이온과 산화바나듐과의 반응에 의해 형성된 계면 층에 발견할 수 있었는데 이러한 계면 층 역시 Li 확산과 계면 저항에 영향을 주어 방전 용량 감소에 원인으로 작용한다.
In other to progress better crystallization transition and long phase-transformation data of phase-change memory (PRAM), we investigated about the effect of Sb doping and Ag ions percolating into Ge-Se-Te phase-change material. Doped Sb concentrations was determined each of 10 wt%, 20 wt% and 30 wt%. As the Sb-doping concentration was increased, the resistivity decreased and the crystallization temperature increased. Ionization of Ag was progressed by DPSS laser (532 nm) for 1 hour. The resistivity was more decreased and the crystallization temperature was more increased in case of adding Ag layer under Sh-(Ge-Se-Te) thin film. At the every condition of thin films included Ag layer more stable states were indicated compare with just Sh-doped Ge-Se-Te thin films.
In this study, we studied the nature of thin films formed by photodoping chalcogenide materials with for use in programmable metallization cell devices, a type of ReRAM. We investigated the resistance of Ag-doped chalcogenide thin films varied in the applied voltage bias direction from about $1M{\Omega}$ to several hundreds of ${\Omega}$. As a result of these resistance change effects, it was found that these effects agreed with PMC-RAM. The results imply that a Ag-rich phase separates owing to the reaction of Ag with free atoms from the chalcogenide materials.
The yttria doped ceria (YDC) thin films were fabricated by electrochemical vapor deposition on the porous $\alpha$-Al2O3 substrate. The growth rates of the films obeyed a parabolic rate law, which constant was 259.0 $m^2$/hr at 120$0^{\circ}C$. As deposition temperature (above 110$0^{\circ}C$) increased, dense thin films were enhanced. Mole fraction of XYC13 had an effect upon surface morphologies. Electrical conductivity was increased with deposition temperature. The conductivity of YDC film prepared at XYC13=7.9$\times$10-2 was about 0.097 S/cm at 104$0^{\circ}C$ and the activation energy of conduction was calculated to be 26.6 kcal/mol.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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