• 제목/요약/키워드: Ti 전극

검색결과 650건 처리시간 0.023초

Ti 보호층이 형성된 스테인레스 스틸 메쉬 전극을 이용한 염료감응형 태양전지의 전기 화학적 특성 개선 (Enhanced Electrochemical Properties of Dye-sensitized Solar Cells Using Flexible Stainless Steel Mesh Electrodes with Ti Protective Layer)

  • 정행윤;기현철;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.180-184
    • /
    • 2015
  • Stainless steel (SS) mesh was used to fabricate photoelectrode for flexible dye-seisitzed solar cells (DSSCs) in order to evaluate them as replacements for more expensive transparent conductive oxide(TCO). We fabricated the DSSCs with new type of photoelectrode, which consisted of flexible SS mesh coated with 100 nm thickness titanium (Ti) protective layer deposited using electron-beam deposition system. SS mesh DSSCs with protective layer showed higher efficiency than those without a protective layer. The best cell property in the present study showed the open circuit voltage (Voc) of 0.608 V, short-circuit current density (Jsc) of $5.73mA\;cm^{-2}$, fill factor (FF) of 65.13%, and efficiency (${\eta}$) of 2.44%. Compared with SS mesh based on DSSCs (1.66%), solar conversion of SS mesh based on DSSCs with protective layer improved about 47%.

에어로졸데포지션법을 이용한 $BaTiO_3$ 박막의 상온 코팅 (Room-Temperature Fabrication of Barium Titanate Thin Films by Aerosol Deposition Method)

  • 오종민;남송민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
    • /
    • pp.31-31
    • /
    • 2008
  • 고주파 잡음 발생과 고집적화 문제 해결을 위해 고용량 디커플링 캐패시터를 기판에 내장하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 초고주파 환경에서 고용량 기판 내장형 디커플링 캐패시터로의 응용을 위해 $BaTiO_3$박막을 에어로졸 데포지션 법을 이용하여 12~0.2 ${\mu}m$의 두께로 제조하였고 그 유전특성을 조사하였다. 그결과, 1 MHz에서 permittivity가 70, loss tangent은 3% 이하였으며, capacitance density는 $1{\mu}m$의 두께에서 59 nF/$cm^2$이었다. 하지만, 박막의 두께가 $1{\mu}m$ 이하에서는 XRD를 통해 결정성이 확인 되었음에도 큰 누설전류로 인해 유전특성을 확인할 수 없었다. 이 누설전류의 발생 원인을 조사하기 위해 $BaTiO_3$박막의 표면의 미세구조를 SEM으로 관찰한 결과 여러 결함들이 확인되었으며, 또한 전극 직경의 크기를 1.5 mm에서 0.33 mm로 작게 변화시킴으로서 그 유전특성을 조사하여 박막의 불균일성과 박막화의 가능성을 확인하였다.

  • PDF

$Ar/O_2$가스비에 따른 (Ba,Sr)$TiO_3$ 박막의 유전특성에 관한 연구

  • 이태일;박인철;김홍배
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
    • /
    • pp.99-99
    • /
    • 2000
  • 본 논문에서는 RF Magnetron Sputtering 방법으로 Ba0.5Sr0.5TiO3 박막을 Pt/Ti/SiO2/Si 기판위에 증착하였다. Ar과 O2의 가스비는 90:10부터 50:50까지 O2의 함유비율을 10씩 증가시켰으며, 모든 조건에서 증착온도는 실온으로 설정하였다. Ba0.5Sr0.5TiO3 박막의 증착후 각 가스비에 따른 동일한 샘플에 대해 RTA(Rapid Thermal Anneal) 장비를 이용하여 $600^{\circ}C$에서 열처리는 하여 열처리 효과에 대한 특성도 조사하였다. 최종적으로 제작한 BST 커패시터는 Pt/BST/Pt 구조를 갖는 MIM(Metal-Insulator-Metal) 구조의 커패시터였으며 상.하부 전극은 전기적 특성이 우수한 Pt를 사용하였다. 제작된 BST 커패시터를 대해 유전 특성을 조사하기 위해 C-V 측정을 한 결과 산소 함유량이 증가함에 따라 유전율의 증가를 보여주었으며, 제작된 샘플 중 산소 함유량이 30인 샘플은 300이상의 우수한 유전율을 나타내었다. 또한 누설 전류특성에서는 모든 샘플에 대해 1.0V의 인가전압에서 1.0$\times$106A/cm2 이하의 누설 전류 밀도 값을 가져 전기적으로도 안정된 커패시터 구조임을 확인하였다. 또한 막의 증착상태와 미세구조관찰을 위해 SEM 측정을 하였고 구성성분 결정 구조를 알기 위해 XRD 측정도 시행하였다. 결과적으로 본 논문에서 제작된 커패시터 중 Sr/O의 비율이 70:30인 샘플이 가장 우수한 유전특성을 나타내었고, 이 샘플의 유전특성과 누설 전류 특성은 차세대 메모리인 1GigaByte급 DRAM에 적용 가능한 조건들을 만족시켰다.

  • PDF

MOD 법으로 제조한 강유전성 SBT 박막에서 하부전극이 유전 및 전기적 특성에 미치는 영향 (Effects of Bottom Electrode to Dielectric and Electrical Properties of MOD Derived Ferroelectric SBT Thin Films)

  • 김태훈;송석표;김병호
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제13권8호
    • /
    • pp.694-699
    • /
    • 2000
  • S $r_{0.9}$/B $i_{2.1}$/T $a_{2}$/ $O_{9}$ solutions was synthesized by MOD (metalorganic decomposition) method. SBT thin films with 2000$\AA$ thickness were prepared on Ir $O_2$/ $SiO_2$/Si and Pt/Ti/ $SiO_2$/Si substrates using the spin coating process and then investigated the dielectric and electrical properties of them. In the case of using Ir $O_2$bottom electrode the hysteresis loop was saturated at lower temperature than Pt/Ti electrode but the breakdown phenomenon was occurred at low voltage because of the rough surface morphology and porous microstructure of SBT thin films. As the results of the fatigue and imprint characteristics related to the lifetime and reliability of devices after 10$^{10}$ cycles the fatigue rates were about 10% at the Ir $O_2$and Pt/Ti bottom electrodes. Both SBT thin films with Ir $O_2$ and with Pt/Ti bottom electrodes show a slight tendency to imprint after 10$^{9}$ cycles but do not lead to a failure.e.e.

  • PDF

몰리브덴 산화물이 도핑된 티타늄 나노튜브전극의 수소 발생 반응 연구 (Study of Hydrogen Evolution Reaction by Molybdenum Oxide Doped TiO2 Nanotubes)

  • 오기석;유현석;이기백;최진섭
    • 한국표면공학회지
    • /
    • 제49권6호
    • /
    • pp.521-529
    • /
    • 2016
  • In this study, titanium nanotubes, prepared by anodization method, showing high surface and strong chemical stability in acidic and basic media, have been employed for the application to the electrodes for water splitting in KOH solution. Due to its high polarization resistance of $TiO_2$ itself, proper catalysts are essentially required to reduce overpotentials for water oxidation and reduction. Most of academic literature showed noble metal catalysts for foreign dopants in $TiO_2$ electrodes. From commercialization point of view, screening of low-cost catalyst is important. Herein, we propose molybdenum oxide as low-cost catalysts among various catalysts tested in the experiments, which exhibits the highest performance for hydrogen evolution reaction in highly alkaline solution. We showed that molybdenum oxide doped electrode can be operated in extreme acidic and basic conditions as well.

전기부상공정에서 촉매성 산화물 전극에 따른 기포 발생량과 크기에 관한 연구 (Study on Bubble Generation and Size by Dimensionally Stable Anode in Electroflotation Process)

  • 김동석;박영식
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제16권10호
    • /
    • pp.1189-1195
    • /
    • 2007
  • Small gas bubbles are used in many environmental and industrial processes for solid-liquid separations or to facilitate heat and mass transfer between phases. This study examines some of the factors that affect the bubble volume and size processed in the EF (electroflotation) process. The effect of electrode material, NaCl dosage, current and electrode distance were studied. The results showed that the generated bubble volume with electrode material lay in: Pt/Ti ${\fallingdotseq}$ Ru/Ti ${\fallingdotseq}$ Ir/Ti > Ti electrode. The more NaCl dosage was high, the smaller bubble was generated due to the low electric power. Bubble generation was increased with increase of current. With the increase of NaCl dosage, bubble generation was increased at same electric power (16.2 W). Generated bubble volume was not affected by electrode distance. However, no clear trends in bubble size as a function of these parameters were evident.

$Bi_{3.25}Eu_{0.75}Ti_3O_{12}$ 박막의 구조 및 강유전 특성에 미치는 $LaNiO_3$전극의 영향 (Effect of $LaNiO_3$ electrodes on Structural and Ferroelectric Proerties of $Bi_{3.25}Eu_{0.75}Ti_3O_{12}$ Thin films)

  • 김경태;김창일;이철인;김태형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
    • /
    • pp.75-78
    • /
    • 2004
  • $Bi_{3.25}Eu_{0.75}Ti_3O_{12}$ (BET) thin films were deposited on the $LaNiO_3$ (LNO (100))/Si and Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates by the metal-organic decomposition method. Structural and dielectric properties of BLT thin films for the applications in nonvolatile ferroelectric random access memories were investigated. Both the structure and morphology of the films were analyzed by x-ray diffraction (XRD) and atomic force microscope (AFM). Even at low temperatures $650^{\circ}C$, the BET thinfilms were successfully deposited on LNO bottom electrode and exhibited (001) and (117) orientation. Compared with the Pt electrode films, the BET thin films on the LNO electrode annealed at $650^{\circ}C$ showed better dielectric constantsand remanent polarization. The BET thin films on the LNO electrode for the annealing temperature of $650^{\circ}C$, the remanent polarization Pr and coercive field were $45.6\;C/cm^2$ and 171 kV/cm, respectively.

  • PDF

하부전극 산소 열처리를 통한 강유전체 터널접합 구조 메모리 소자의 전기저항 변화 특성 분석 (Variations in Tunnel Electroresistance for Ferroelectric Tunnel Junctions Using Atomic Layer Deposited Al doped HfO2 Thin Films)

  • 배수현;윤소정;민대홍;윤성민
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.433-438
    • /
    • 2020
  • To enhance the tunneling electroresistance (TER) ratio of a ferroelectric tunnel junction (FTJ) device using Al-doped HfO2 thin films, a thin insulating layer was prepared on a TiN bottom electrode, for which TiN was preliminarily treated at various temperatures in O2 ambient. The composition and thickness of the inserted insulating layer were optimized at 600℃ and 50 Torr, and the FTJ showed a high TER ratio of 430. During the heat treatments, a titanium oxide layer formed on the surface of TiN, that suppressed oxygen vacancy generation in the ferroelectric thin film. It was found that the fabricated FTJ device exhibits two distinct resistance states with higher tunneling currents by properly heat-treating the TiN bottom electrode of the HfO2-based FTJ devices in O2 ambient.

Hollow $TiO_2$의 결정성이 염료감응형 태양전지의 광전 변환 효율에 미치는 영향 (The effect of crystallinity of hollow $TiO_2$ spheres on conversion efficiency of DSSC)

  • 송민경;김정현;유연태
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
    • /
    • pp.50.2-50.2
    • /
    • 2011
  • 염료감응형 태양전지는 기존의 실리콘 태양전지에 비해 저렴한 가격과 다양한 날씨 조건에서도 태양광과의 반응성이 안정하다는 여러 가지 장점을 갖고 있다. 하지만 광전 변환 효율이 기존의 실리콘 태양전지에 비해 현저히 떨어진다는 문제점과 장기적으로 안정하지 못하다는 단점을 가지고 있다. 이러한, 염료감응형 태양전지에서 크게 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있는 재료는 염료, $TiO_2$와 같은 반도체 산화물전극 재료, 전해질이다. 이 중 $TiO_2$의 특성 및 크기는 염료감응형 태양전지의 효율에 영향을 미친다. 염료감응형 태양전지의 광전 변환 효율을 증가시키기 위해서 $TiO_2$는 넓은 비표면적, 높은 전자의 이동성 및 태양광과의 우수한 반응성을 가져야 한다. Microwave hydrothermal 방법에 의해 제조된 hollow $TiO_2$를 염료감응형 태양전지에 적용시킬 경우 기존의 $TiO_2$의 광흡수 반응이 200~400 nm 사이에서 발생하는 반면, hollow $TiO_2$의 광흡수 반응은 기존의 UV 영역인 200~400 nm 뿐만 아니라 가시광 영역인 400~460 nm 에서도 광흡수 반응이 가능하기 때문에 염료감응형 태양전지에서 광전 변환효율을 증가 시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한, microwave hydrothermal법에 의해 제조된 hollow $TiO_2$는 150-200 nm의 크기를 갖으며 20-30 nm 크기의 $TiO_2$ particle들로 이루어져 있다. hollow $TiO_2$ (150-200 nm)를 기존의 $TiO_2$ (10-20 nm) 층 위에 올려 염료감응형 태양전지의 electrode에 적용할 경우 기존의 $TiO_2$ 단층을 이용한 것보다 우수한 light-scattering 효과를 갖게 되어 광전 변환 효율 증가에 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 본 연구에서는 hollow $TiO_2$의 광학적 특성 및 결정성이 염료감응형 태양전지에 미치는 영향을 조사하였다. hollow $TiO_2$의 광학적 특성 및 결정성의 변화를 위하여 microwave hydrothermal 법의 합성 온도 및 합성시간에 변화를 주었다. hollow $TiO_2$의 광학적 특성은 UV-visible spectrometer를 이용하여 조사하였으며, hollow $TiO_2$의 형상과 결정학적 특성은 TEM과 SEM 그리고 X선 회절 분석을 이용하여 관찰되었고, hollow $TiO_2$의 비표면적 측정은 BET 측정법을 이용하였다. 또한 염료감응형 태양전지 cell을 제작하여 $100mW/cm^2$(AM 1.5G) 기준에서 광전 변환 효율을 측정하였다.

  • PDF

Pt/Ti/Si 기판위에 형성시킨 PZT박막의 특성 (Characterizations of Sputtered PZT Films on Pt/Ti/Si Substrates.)

  • 황유상;백수현;백상훈;박치선;마재평;최진석;정재경;김영남;조현춘
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제4권2호
    • /
    • pp.143-151
    • /
    • 1994
  • $(PbZr_{52},Ti_{48})O_{3}$인 composite ceramic target을 사용하여 R. F. 마그네트론 스퍼터링 방법으로 기판온도 $300^{\circ}C$에서 Pt/Ti/Si 기판위에 PZT 박막을 증착하였다. 페롭스 카이트 PZT박막을 얻기 위하여 PbO분위기에서 로열처리를 행하였다. 하부전극으로 Pt를 사용하였으며 Pt(205$\AA$)/Ti(500 $\AA$)/Si 및 Pt(1000$\AA$)/Ti(500$\AA$)/Si기판을 준비하여 Pt두께화 Ti층이 산소의sink로 작용함으로서 이를 가속화하였다. Ti층의 상부는 산소의 확산으로 인하여 TiOx층으로 변태하였고 하부는 in diffused Pt와 함께 실리사이드층을 형성하였다. TiOx 층의 형성은PZT층의 방향성에 영향을 주었다. 유전상수 (10kHz), 누설전류, 파괴전압, 잔류분극 및 항전계는 각각 571, 32,65$\mu A /\textrm{cm}^2$, 0.40MV/cm, 3.3$\mu C /\textrm{cm}^2$, 0.15MV/cm이었다.

  • PDF