• 제목/요약/키워드: X-Ray diffraction measurement

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투명전극 응용을 위한 ZnO박막과 Ga 도핑 된 ZnO박막의 성장 후 열처리에 따른 특성분석 (Characterization of ZnO Thin Films and Ga doped ZnO Thin Films Post Annealing for Transparent Conducting Oxide Application)

  • 장재호;배효준;이지수;정광현;최현광;전민현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.567-571
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    • 2009
  • Polycrystalline ZnO and Ga doped ZnO (GZO) films are deposited on glass substrate by RF magnetron sputtering at room temperature. The characteristics of ZnO and GZO films are investigated with X-ray diffraction measurement, UV-VIS-NIR spectrophotometer $(250{\sim}1200nm)$ and hall measurement. The post-growth thermal treatment of these films is carried out in N2 ambient at $500^{\circ}C$ for 30 min and an hour. ZnO and GZO films have different changing behavior of structural and optical properties by annealing. To use transparent conductive films for solar cell, films should have not only high transmittance but also good electrical property. Although as deposited GZO films have electrical properties than ZnO films, GZO films have not good transmittance properties. Consequently, we succeed that the high transmittance of GZO films is improved by annealing process.

기계가공이 이종용접부의 잔류응력에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Machining Effects on Residual Stress at Dissimilar Metal Weld Region)

  • 이경수;이정근;이성호;박치용;이승건;박재학
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권2호
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    • pp.56-63
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    • 2011
  • his paper aimed to understand the residual stress in the dissimilar metal welds of nuclear power plant. Two kinds of residual stress were considered, which caused by welding and machining. Residual stress due to mechanical machining was measured by hole-drilling technique and x-ray diffraction method for the SA508 and F316L. Weld residual stress at dissimilar metal weld between SA508 and F316L was evaluated by FEA. Residual stress profiles were obtained for the inside surface and through thickness of welds. Machining effect was also analyzed by FEA. According to the residual stress measurement, it was observed that mechanical machining can generate tensile stress on the surface of the test material. However, FEA results showed that mechanical machining did not increase the tensile stress on the surface of weld region. Further study with more elaborate measurement and numerical analysis is required to identify the effect of machining on residual stress in the dissimilar metal weld region.

$M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법에 의한 원자로 용기재료의 비파괴적 중성자 조사평가에 대한 연구 (Study of the Nondestructive Test Method for the Embrittlement Evaluation of Nuclear Reactor Vessel Material by $M{\ddot{o}}ssbauer$ Spectroscopy)

  • 정명모;장기상;유근배;김길무;윤인섭;홍치유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.183-190
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    • 2000
  • 본 연구에서는 고속 중성자가 조사된 원자로 용기 재료의 자기적 성질 변화를 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광법을 이용하여 측정하였으며, X-선 회절실험을 이용하여 중성자 조사재료의 결정성 변화를 평가하였다. 시편은 크기가 $23mm{\times}18mm{\times}70{\mu}m$로 제작되었으며, 343K에서 $10^{12}n/cm^2{\sim}10^{18}n/cm^2$의 범위에서 중성자 조사를 하였다. X-선 회절실험 결과로부터, $10^{16}n/cm^2$의 중성자가 조사된 시료에서부터 결정성이 변화가 시작되고, $10^{17}n/cm^2$ 이상의 중성자가 조사된 시료에서 결정성이 심각하게 손상되는 것이 관찰되었다. 또한 $M{\ddot{o}}ssbauer$ 분광실험으로부터 중성자 조사량이 $10^{16}n/cm^2$ 이하인 시료에서는 자기적성질의 변화가 관찰되지 않았으나, $10^{17}n/cm^2$ 이상의 중성자가 조사된 시료에서 자기완화 현상이 일어나는 것이 관찰되었다. 따라서 두 실험 모두 비파괴적 실험방법에 따른 중성자 조사취화 평가로 활용이 가능한 것으로 평가되었다.

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Al6061-T6 열처리 잔류응력의 유한요소해석 및 측정 (FE-Simulation and Measurement of the Residual Stress in Al6061 During T6 Heat Treatment)

  • 고대훈;김태정;임학진;이정민;김병민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.717-722
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 Al6061 의 T6 열처리 시 발생되는 잔류응력의 변화를 예측하는 것이다. Al6061-T6 의 일반적인 열처리 조건인 용체화처리($530^{\circ}C$, 2hr)와 인공시효($175^{\circ}C$, 9hr)에서 인공시효 시간에 따라 잔류응력 변화를 고려하였다. 잔류응력 예측은 열처리 실험을 수행하여 대류 열전달계수를 확보하고, 탄소성 모델로 가정한 유한요소해석을 적용하였다. 또한 인공시효와 같이 재료가 고온에서 장시간 유지되는 경우의 Zener-Wert-Avrami 함수를 적용하여 잔류응력 변화를 확인하였다. 잔류응력의 측정은 X 선 회절법으로 측정하고 측정결과는 예측된 유한요소해석 결과와 비교하여 해석의 신뢰성을 확보하고 해석기법을 확립하였다.

알칼리 처리에 의한 Zeolite 광물의 물리화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Zeolite Mineral by Alkali Solution Treatment)

  • 임굉
    • 자연과학논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.119-127
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    • 1996
  • Zeolite인 mordenite 광물을 수산화나트륨용액으로 화학처리한 효과에 대해서 화학분석, X-선 분말회절, 열분석, 이산화탄소의 흡착측정 및 GC를 통하여 조사하였다. 출발원료로 mordenite 광물을 3시간동안 water bath 중 약 $95^{\circ}C$에서 NaOH 0.1-5N의 농도범위로 화학 처리한 결과, 시료중 함유된 모든 화학성분은 NaOH 0.5N 이하의 농도에서는 불용이고 mordenite 구조는 변화하지 않았으며 1N 이상의 농도에서는 실리카, 알루미나 등과 같이 성분들이 용해되었고 시료중 실리카의 용해비율이 알루미나의 용해보다 높으며 실리카와 알루미나의 비가 2-3N 농도 범위에서는 급격히 감소하였다.Mordenite 의 (202)면의 X-선 회절피크 강도와 $CO_2$ 흡착량은 1N 이상의 NaOH 농도가 증가함에 따라 감소하며 이로 인하여 mordenite 구조의 붕괴가 나타났다.산소, 질소 및 일산화탄소의 GC분리공정에서는 NaOH 용액 처리에 의한 영향을 받지 않으나 메탄과 크립톤의 용출피크가 넓어지는 경향이 나타나며 retention time 은 단축되었고 이 두 기체모두 용리피크는 산소 또는 질소와 중복되기 쉬운 경향을 보여주었다.

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수침에 따른 공극률이 큰 포항 이암의 특성 (Properties of Pohang Mudstone with High Porosity According to Water Immersion)

  • 김병수;이윤재;김태형;김병준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권11호
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    • pp.83-92
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    • 2021
  • 본 연구에서는 공극률이 큰 포항지역 이암의 특성을 평가하고자 유효공극률 측정, 전자 현미경(SEM) 관찰 및 X-선 회절분석(XRD), 슬레이킹, 팽창, 수침기간에 따른 일축압축강도 특성을 분석하였다. 16개의 시험편(정육면체, 5cm)에 대한 시험결과, 유효공극률(porosity)은 평균 14.67%로 일반적인 이암 공극률보다 높은 공극률을 보였으며, 전자 현미경(SEM) 관찰을 통해 실제로 공극률이 큼을 확인하였다. X-선 회절분석결과 팽윤성 점토광물 함유량은 2.3~4.1%(녹니석, 카올린)로 선행연구 된 포항지역 이암보다 낮은 점토 함유량을 보였다. 슬레이크 내구성 지수는 37.73~87.73%로 저~중정도 내구성을 보여 선행연구 결과 대비 다소 낮은 내구성을 보였으며, 팽윤성은 30분간 장축방향 최대 흡수팽창 변화률 1.79~1.82%로 급격하게 팽창함을 확인하였다. 수침에 따른 일축압축강도 감소 특성은 수침 10분 경과 후 만에 시험편이 급격히 풍화되어 강도가 감소하여 기존 포항지역 이암과 관련된 선행연구의 결과와도 상이함을 확인하였다. 이것은 연구대상 이암의 큰 공극률 때문으로 판단된다.

Hot Wall Epitaxy (W)에 의한 ZnIn$_2$S$_4$ 단결정 박막 성장과 특성 (Growth and characterization of ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film using Hot Wall Epitaxy method)

  • 윤석진;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.266-272
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    • 2002
  • The stochiometric mixture of evaporating materials for the ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film was prepared from horizontal furnace. To obtain the ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film, ZnIn$_2$S$_4$ mixed crystal was deposited on throughly etched semi-insulating GaAs(100) in the Hot Wall Epitaxy(HWE) system. The source and substrate temperature were 610 $^{\circ}C$ and 450 $^{\circ}C$, respectively and the growth rate of the ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film was about 0.5 $\mu\textrm{m}$/hr. The crystalline structure of ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film was investigated by photo1uminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. The carrier density and mobility of ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film measured from Hall effect by van der Pauw method are 8.51${\times}$10$\^$17/ cm$\^$-3/, 291 $\textrm{cm}^2$/V$.$s at 293 $^{\circ}$K, respectively. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c - axis of the ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting ΔSo and the crystal field splitting ΔCr were 0.0148 eV and 0.1678 eV at 10 $^{\circ}$K, respectively. From the photoluminescence measurement of ZnIn$_2$S$_4$ single crystal thin film, we observed free excition (E$\_$X/) typically observed only in high quality crystal and neutral donor bound exciton (D$^{\circ}$,X) having very strong peak intensity. The full width at half maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 9 meV and 26 meV, respectively. The activation energy of impurity measured by Haynes rule was 130 meV.

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$AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 광전기적 특성 (Growth and Optoelectrical Properties for $AgGaSe_2$ Single Crystal Thin Films)

  • 홍광준;유상하
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.171-174
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    • 2004
  • The stochiometric $AgGaSe_2$ polycrystalline mixture of evaporating materials for the $AgGaSe_2$ single crystal thin film was prepared from horizontal furnace. To obtain the single crystal thin films, $AgGaSe_2$ mixed crystal and semi-insulating GaAs(100) wafer were used as source material and substrate for the Hot Wall Epitaxy (HWE) system, respectively. The source and substrate temperature were fixed at $630^{\circ}C$ and $420^{\circ}C$, respectively. The thickness of grown single crystal thin films is $2.1{\mu}m$. The single crystal thin films were investigated by photoluminescence and double crystal X-ray diffraction(DCXD) measurement. The carrier density and mobility of $AgGaSe_2$ single crystal thin films measured from Hall effect by van der Pauw method are $4.89{\times}10^{17}\;cm^{-3},\;129cm^2/V{\cdot}s$ at 293K, respectively. From the photocurrent spectrum by illumination of perpendicular light on the c - axis of the $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we have found that the values of spin orbit splitting ${\Delta}S_o$ and the crystal field splitting ${\Delta}C_r$ were 0.1762 eV and 0.2494 eV at 10 K, respectively. From the photoluminescence measurement of $AgGaSe_2$ single crystal thin film, we observed free excition $(E_X)$ observable only in high quality crystal and neutral bound exciton $(D^o,X)$ having very strong peak intensity And, the full width at half maximum and binding energy of neutral donor bound excition were 8 meV and 14.1 meV, respectively. By Haynes rule, an activation energy of impurity was 141 meV.

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Effect of the Substrate Temperature on the Characteristics of CIGS Thin Films by RF Magnetron Sputtering Using a $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ Single Target

  • Jung, Sung-Hee;Kong, Seon-Mi;Fan, Rong;Chung, Chee-Won
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.382-382
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    • 2012
  • CIGS thin films have received great attention as a promising material for solar cells due to their high absorption coefficient, appropriate bandgap, long-term stability, and low cost production. CIGS thin films are deposited by various methods such as co-evaporation, sputtering, spray pyrolysis and electro-deposition. The deposition technique is one of the most important processes in preparing CIGS thin film solar cells. Among these methods, co-evaporation is one of the best technique for obtaining high quality and stoichiometric CIGS films. However, co-evaporation method is known to be unsuitable for commercialization. The sputtering is known to be very effective and feasible process for mass production. In this study, CIGS thin films have prepared by rf magnetron sputtering using a $Cu(In_{1-x}Ga_x)Se_2$ single quaternary target without post deposition selenization. This process has been examined by the effects of deposition parameters on the structural and compositional properties of the films. In addition, we will explore the influences of substrate temperature and additional annealing treatment after deposition on the characteristics of CIGS thin films. The thickness of CIGS films will be measured by Tencor-P1 profiler. The crystalline properties and surface morphology of the films will be analyzed using X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. The optical properties of the films will be determined by UV-Visible spectroscopy. Electrical properties of the films will be measured using van der Pauw geometry and Hall effect measurement at room temperature using indium ohmic contacts.

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열 화학적 환원 처리를 이용한 절연체 12CaO·7Al2O3의 전도체로의 전환 (Transition of 12CaO·7Al2O3 electrical insulator to the permanent semiconductor using via thermo-chemical reduction treatment)

  • 정준호;은종원;오동근;김광진;홍태의;정성민;최봉근;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.178-184
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    • 2010
  • 마이크로 웨이브 연소합성법(microwave-assistant combustion method)를 이용하여 $12CaO{\cdot}7Al_2O_3$(C12A7) 분말을 성공적으로 제작하였고, $H_2$ 가스 분위기에서의 후열처리를 통하여 C12A7:H 제작에 성공하였다. 분말의 합성 여부 와 결정성 확인 및 분말 하소 시 온도에 따른 반응 분석을 위하여 X-ray diffraction(XRD) 및 TG-DSC 분석을 시행하였다. 또한, 후 열처리 후 C12A7 cage 내부의 자유산소 이온이 수소 이온으로 치환되었는지 확인하기 위하여 TG-MS 분석을 시행하였고, $289.5^{\circ}C$에서 H와 $H_2$ 가스가 방출되는 것이 확인되었으므로, H 이온이 cage 내부로 치환된 것을 확인시켜준다. 성공적으로 치환된 C12A7:H 를 홀 측정기(Hall measurement)를 이용하여 전도성을 측정하여 본 결과 $1000^{\circ}C$, Ar/H=8:2의 분위기에서 8h 이상 처리된 C12A7:H의 경우 상온(300 K)에서 $10^2{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항 값을 나타내었다.