• 제목/요약/키워드: Thin-film technology

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입사광량의 조절과 이에 따른 비분산 적외선 알코올 센서의 온도 특성과 보정 (Temperature Compensation and Characteristics of Non-dispersive Infrared Alcohol Sensor According to the Intensity of Light)

  • 김진호;조희찬;이승환
    • 센서학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.47-54
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    • 2018
  • In this paper, we describe the thermal characteristics of the output voltages of ethanol gas sensor according to the amount of radiation incident on the infrared sensors located at each focal point of two elliptical waveguides. In order to verify the output characteristics of the gas sensor according to the amount of incident light on the infrared sensor, two combinations of sensor modules were fabricated. Hydrophobic thin film is deposited on one of the reflectors of sensor modules and one of the two infrared sensors was equipped with a hollow disk (10 Ø), and the temperature characteristics of the infrared sensor equipped with the hollow disk (10 Ø) and the infrared sensor without the disk were tested. The temperature was varied from 253 K to 333 K at 10 K intervals based on 298 K. The properties of ethanol gas sensor have been identified with respect to varying temperature for a range of ethanol concentration from 0 ppm to 500 ppm. In the case of an infrared sensor equipped with a hollow disk (10 Ø), the output voltage of the sensor decreased by 0.8 mV and 1 mV, respectively, as the temperature increased. Conversely, the output voltage of the diskless infrared sensor showed an average increase of 67 mV and 57 mV as the temperature increased. The ethanol concentrations estimated on the basis of results show an error of more than 10 % for less than 100 ppm concentration. However, if the ethanol concentration exceeds 100 ppm, the gas concentration can be estimated within the range of ${\pm}10%$.

Process Characteristics for $YB_{2}Cu_{3}O_{7-d}$ Films Fabricated by Single Target Sputter and Surface Modification Technique

  • Lee, Eue-Jae
    • 한국재료학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.598-605
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    • 1995
  • Thin films of $YB_{2}Cu_{3}O_{7-d}$ were prepared on various substrated of MgO(100), $SrTiO_{3}$, and $LaAlO_{3}$ by using off-axis magentron sputtering methods and annealing in-situ. The prarameters of film fabrication processes had been optimized through a "follow the lcoal maxima" strategy to yield good quality films in therms of the critical temperature $T_{c}$ and the critical current density $J_{c}$. Optimizedproecsses employing a plane magndtron and an cylindrical magnetron yielded $T_{c}$>90K along with $J_{c}$$10^{6}$A/$\textrm{cm}^2$ at 77K and > 2${\times}$$10^{7}$A/$\textrm{cm}^2$ at 5K. The sampels, however, showed degradationinthe properties, after chemical etching for fabrication of microbridges with the line width of 2-10 mocrons. In particular, the value of $T_{c}$ for the microbridges of 2microns was as small as 80%. The degradation was strongly dependent on the line width through a formula : $T_{c}$(e)=$T_{c}$)b) [1-a exp(-1000 bL)} where $T_{c}$(e) and $T_{c}$ (b) are the values of $T_{c}$ in the absolute scale measured after and before chemical etching, respectively and L is the line width in mm. By utilizing a best fitting technique, the proper constant values of a and to b were found as exp(-1.2) and 0.22, respectively. This formula was very useful in estimatiing the upper limit of the device operationtemperature.

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Enhanced Photocatalytic Activity of 3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic Diimide Modified Titanium Dioxide Under Visible Light Irradiation

  • Kim, Ji-Won;Kim, Hee-Sung;Yu, Kook-Hyun;Fujishima, Akira;Kim, Young-Soon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권10호
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    • pp.2849-2853
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    • 2010
  • A method to improve the photocatalytic activity of titanium dioxide by modification with a sensitizer and a metal oxide is proposed. To achieve this goal, we used metal oxides as dopants. In particular, $CaWO_4$ and $Gd_2O_2S$:Tb were used because their 2.6 eV and 2.2 eV band gap energy and optical properties have a large positive effect on photocatalysis. The improvement in the photocatalytic activity of $TiO_2$ modified with $Gd_2O_2S$:Tb under ultraviolet light irradiation is described in a previous study. The present work focuses on the sensitization of metal oxide-modified $TiO_2$. Having observed the ultraviolet-visible absorption spectra of 3,4,9,10-Perylenetetracarboxylic diimide in the wide visible-light region from 400 nm to 650 nm and the broad peaks in its photoluminescence spectra at 695 nm and 717 nm, we decided to use this perylene dye to sensitize modified $TiO_2$ to enhance its activity as a visible-light harvesting photocatalyst. We also explored the positive effects thin-film surface changes stemming from ultraviolet pre-treatment have on photocatalytic activity. Finally, we subjected several metal oxide-modified $TiO_2$ products sensitized by the perylene dye to ultraviolet pre-treatment, obtaining the most active photocatalysts.

전기영동법을 이용한 고체산화물 연료전지용 $Ce_{0.8}Sm_{0.2}O_{x}$ 전해질 박막 제조 (Preparation of $Ce_{0.8}Sm_{0.2}O_{x}$ Electrolyte Thin Film for Solid Oxide Fuel Cells by Electrophoretic Deposition)

  • 김동규;송민우;이경섭;김연수;김영순;신형식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.781-785
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    • 2011
  • 본 연구에서는 나노 크기의 세리아를 사마리움으로 일부 도핑(samaria-doped ceria(SDC))한 분말을 urea를 첨가제로 사용하여 수열합성법으로 합성하였으며 그 특성들을 XRD, FESEM, TEM 등을 통해 관찰하였다. 합성 시간 및 합성온도가 증가함에 따라 분말의 결정성 및 입도가 증가함을 확인하였다. 또한 이온전도도의 측정을 통해 합성된 SDC 파우더가 중 저온(600~$800^{\circ}C$) 부근에서 0.1 S/cm의 이온전도도를 보여 중 저온형 고체산화물 연료전지(IT-SOFC)의 고체 전해질에 적합함을 확인할 수 있었다. 합성된 SDC 분말은 중·저온 고체산화물 연료전지의 음극지지형 전해질로 사용하기 위해 전기영동 증착 방법을 이용하여 다공성 NiO-SDC 기판 위에 SDC 박막 증착을 시도하였다. 증착 용액은 acetone을 용매로 사용하고, 20V의 인가전압으로 10초간 증착한 결과 얇고 치밀하며 기공이 없는 SDC 박막이 형성되었음을 FESEM 분석을 통해 확인할 수 있었다.

Water Layer in Course of Corrosion of Copper in Humid Air Containing $SO_2$

  • Sasaki, Takeshi;Itoh, Jun;Ohtsuka, Toshiaki
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.88-92
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    • 2003
  • The technique for in situ simultaneous measurements of IR-RAS and QCM, which has been developed for investigation of corrosion in gaseous environments, was employed to study the effects of an extremely thin water layer on the corrosion rate. An evaporated copper film on a QCM element was exposed to air containing water vapor and $SO_2$, and time-resolved IR-RAS spectra were measured and mass gains were simultaneously followed with QCM. The tested ranges of relative humidity (RH) and concentration of $SO_2$ were 60% - 90% and 1 - 20 ppm, respectively. On the basis of 2D-IR analysis, the corrosion products were determined to be Chevreul's salt ($CuSO_3Cu_2SO_3{\cdot}2H_2O$) and $CuSO_4{\cdot}5H_2O$. By constructing curves of the relations between band intensities of IR spectra and mass gains of QCM for the corrosion products, the time variations in each product were determined from spectral experiments on copper plates. The thicknesses of physically adsorbed water layers in course of the corrosion process were also determined from water band intensities. The results showed that the thickness of the physically adsorbed water layer increased with increase in RH, and it also increased with increase in accumulation of corrosion products. The latter is probably due to the capillary effect of the corrosion products.

이산화규소 증착된 스테인레스 기판위에 형성된 은 금속 박막의 급속 열처리에 대한 효과 (Rapid Thermal Annealing for Ag Layers on SiO2 Coated Metal Foils)

  • 김경보
    • 융합정보논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.137-143
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    • 2020
  • SiO2 증착된 금속 호일 기판에 형성된 은 금속 박막의 급속 열처리에 대한 물리적 및 화학적 특성 영향을 조사하였다. 은 박막을 150도에서 550도까지 온도를 변화시키며, 각 온도에서 20분 동안 급속 열처리를 진행하였다. 550도에서 표면 거칠기와 저항이 급격하게 증가하는 현상을 발견하였다. 따라서 550도의 열처리 온도 샘플에 대해 조성 분석 기법을 사용하였고, 은 필름 표면에 산소 (O) 및 실리콘 (Si) 원자가 존재함을 확인하였다. 박막의 광학적 특성인, 전체 반사율은 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 특히 550도에서 공정을 진행한 박막은 박막 및 기판 표면으로부터의 다중 반사에 의한 광학적 간섭으로 인해 정현파 특성을 나타냄을 확인하였다. 이러한 현상은 급속 열처리 동안 SiO2 층으로부터 Si 원자의 외부 확산에 기인한 것이다. 본 연구 결과는 다양한 플렉서블 광전자소자의 기판으로 사용할 수 있는 가능성을 제공한다.

스펙트럼 배치방법에 의한 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 유연성 실린더의 안정성 분석 (Dynamic Stability of a Flexible Cylinder Subjected to Inviscid Flow in a Coaxial Cylindrical Duct Based on Spectral Method)

  • Sim, Woo-Gun;Bae, Yoon-Yeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권2호
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    • pp.212-224
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    • 1994
  • 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 동심인 유연성 실린더의 안정성을 분석하기 위하여 수치해석적방법이 개발되었다. 진동하는 실린더에 작용하는 비정상·비점성 유체유발력을 스펙트럼 배치방법을 사용하여 지배방정식을 단순화시키지 않음으로서 더 정밀하게 예측하였다. 본 수치해석이론은 기존의 퍼텐샬이론과 비해 비교적 넓은 환의 경우와 짧은 실린더의 경우에도 적용할 수 있다. 비점성유동의 지배방정식은 라플라스방정식으로부터 구하였다. 유체유동과 결부된 실린더의 유동방정식은 갤러킨의 방법에 의하여 불연속방정식으로 표시되며 이로부터 계의 운동특성을 검토하였다. 계가 좌굴현상에 의하여 안정성을 잃는 임계유속에 대한 환의 간격과 실린더의 길이의 영향이 검토되었다. 수치해석방법을 입증하기 위하여 얇은 막 근사이론에 근거를 두고 호프슨이 제안한 퍼텐샬이론을 개선하였다. 계의 안정성과 동적특성을 수치해석방법에 의하여 예시하였고 기존의 이론과 본 연구에서 제안된 근사법으로 구한 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다. 무차원화된 임계유속은 환의 간격이 넓을수록 실린더의 길이 가 짧을수록 증가함을 보였다.

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Ka-대역 10 W 전력증폭기 모듈의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Ka-Band 10 W Power Amplifier Module)

  • 김경학;박미라;김동욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.264-272
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다수의 MMIC 전력증폭기 칩과 박막 기판을 결합하여 MIC 모듈을 구성함으로써 Ka-대역 중심주파수에서 10 W의 출력 전력을 낼 수 있는 전력증폭기 모듈을 설계 및 제작하였다. 전력증폭기 모듈의 제작에는 밀리미터파 대역에 적합한 수정된 형태의 윌킨슨 전력분배기/합성기를 사용하였고, 모듈의 구성 과정에서 발생할 수 있는 손실을 줄이고 공진을 억제하기 위해 CBFGCPW-Microstrip 천이 구조를 활용하였다 전력증폭기 모듈은 총 7개의 MMIC 칩으로 구성되었으며 MMIC 칩을 펄스 모드로 동작시키기 위해 칩의 게이트에 펄스 전압을 인가하는 게이트 전압 제어기가 설계되고 적용되었다. 제작된 전력증폭기 모듈의 측정 결과 58 dB의 전력 이득과 39.6 dBm의 포화 출력 전력을 얻을 수 있었다.

A Simple Plane-Shaped Micro Stator Using Silicon Substrate Mold and Enamel Coil

  • Choi, Ju Chan;Choi, Young Chan;Jung, Dong Geun;Lee, Jae Yun;Min, Seong Ki;Kong, Seong Ho
    • 센서학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.333-337
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    • 2013
  • This study proposes a simply fabricated micro stator for higher output power than previously reported micro stators. The stator has been fabricated by inserting enamel coil in silicon mold formed by micro etching process. The most merits of the proposed micro stator are the simple fabrication process and high output power. Previously reported micro stators have high resistance because the micro coil is fabricated by relatively thin-film-based deposition process such as sputtering and electroplating. In addition, the previously reported micro coil has many electrical contact points for forming the coil structure. These characteristics of the micro stator can lead to low performance in output power. However, the proposed micro stator adopts commercially available enamel coil without any contact point. Therefore, the enamel coil of the proposed micro stator has low junction resistance due to the good electrical quality compared with the deposited or electroplated metal coil. Power generation tests were performed and the fabricated stator can produce 5.4 mW in 4000 RPM, $1{\Omega}$ and 0.3 mm gap. The proposed micro stator can produce larger output power than the previously reported stator spite of low RPM and the larger gap between the permanent magnet and the stator.

$Al_2O_3$ 게이트 절연막을 이용한 공핍형 p-채널 GaAs MOSFET의 제조 (Fabrication of a depletion mode p-channel GaAs MOSFET using $Al_2O_3$ gate insulator)

  • 전본근;이태헌;이정희;이용현
    • 센서학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.421-426
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    • 1999
  • 본 논문에서는 반절연성 GaAs(semi-insulating GaAs) 기판위에 $Al_2O_3$ 절연막이 게이트 절연막으로 이용된 공핍형모드 p-채널 GaAs MOSFET (depletion mode p-channel GaAs MOSFET)를 제조하였다. 반절연성 GaAs 기판위에 $1\;{\mu}m$의 GaAs 버퍼층(buffer layer), $4000\;{\AA}$의 p형 GaAs 에피층(epi-layer), $500\;{\AA}$의 AlAs층, 그리고 $50\;{\AA}$의 캡층(cap layer)을 차례로 성장시키고 습식열산화시켰으며, 이를 통하여 AlAs층은 완전히 $Al_2O_3$층으로 산화되었다. 제조된 MOSFET의 I-V, $g_m$, breakdown특성 측정을 통하여 AlAs/GaAs epilayer/S I GaAs 구조의 습식열산화는 공핍형 모드 p-채널 GaAs MOSFET를 구현하기에 적합함을 알 수 있다.

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