SiC(3C) 광다이오드는 p-형 Si 위에 tetramethylsilane (TMS)를 열분해아여 화학기상증착법으로 성장된 SiC(3C) 에피층을 성장하여 제작되었다. SiC(3C)의 전기적 특성은 홀 측정(Hall measurement) 및 전류-전압(I-V) 특성으로 조사되었다. SiC(3C) 에피층의 전도형은 n-형이었다. 저항성 접촉은 마스크 (shadow-mask)를 통해서 Al을 열증착하여 형성하였다. SiC(3C)광다이오드의 광학적 이득(photovoltaic detection)를 해석하기 위하여 SiC(3C) 에피층의 Spectral response (SR)를 전기적 변수(electrical parameter) 및 광다이오드의 기하학적 구조(geometric structure)를 고려하여 계산하였다. 적절히 선정된 변수들로부터 계산된 SR의 최대값은 550 nm에서 약 0.75이었고, 파장영역 400~600 nm 사이에서 청색 및 근자외선 광검지기로서 매우 유용하다.
An, Sehoon;Lee, Geun-Hyuk;Song, Inseol;Jang, Seong Woo;Lim, Sang-Ho;Han, Seunghee
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.109.2-109.2
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2015
Graphene, as a single layer of $sp^2$-bonded carbon atoms packed into a 2D honeycomb crystal lattice, has attracted much attention due to its outstanding properties such as high carrier mobility, chemical stability, and optical transparency. In order to synthesize high quality graphene, transition metals, such as nickel and copper, have been widely employed as catalysts, which need transfer to desired substrates for various applications. However, the transfer steps inevitably induce defects, impurities, wrinkles, and cracks of graphene. Here, we report a facile transfer-free graphene synthesis method through nickel and carbon co-deposited layer, which does not require separately deposited catalytic nickel and carbon source layers. The 100 nm NiC layer was deposited on the top of $SiO_2/Si$ substrates by nickel and carbon co-deposition. When the sample was annealed at $1000^{\circ}C$, the carbon atoms diffused through the NiC layer and deposited on both sides of the layer to form graphene upon cooling. The remained NiC layer was removed by using nickel etchant, and graphene was then directly obtained on $SiO_2/Si$ without any transfer process. Raman spectroscopy was carried out to confirm the quality of resulted graphene layer. Raman spectra revealed that the resulted graphene was at high quality with low degree of $sp^3$-type structural defects. Furthermore, the Raman analysis results also demonstrated that gas flow ratio (Ar : $CH_4$) during the NiC deposition and annealing temperature significantly influence not only the number of graphene layers but also structural defects. This facile non-transfer process would consequently facilitate the future graphene research and industrial applications.
구리는 낮은 비저항, 높은 열전도도, 우수한 electromigration(EM)저항특성 등을 바탕으로 차세대 nano-scale집적회로의 interconnect application에 적합한 금속재료로서 각광받고 있다. copper interconnect는 damascene process 를주로 이용하는데 CVD를 이용하면 step coverage가우수한 seed layer얻을 수 있어 고집적 소자의 구현이 가능하다. 최근에 비 균등화 반응(disproportionationreaction)을 이용하여 고 순도 구리박막을 제조하기위해 $\beta$-diketonate Cu(I) Lewis-base의 전구체를 많이 이용하는데 그중에서 hexafluoroacetylacetonate(hfac)Cu(I)vinyltrimethylsilane (VTMS)가 널리 이용되고 있다. 그러나 (hfac)Cu(I)(VTMS) 또는 유사계열의 전구체들은 열적안정성및 보관안정성이 부족하여 실제 양산공정에 적합하지 못한 단점이 있었다. 본 연구에 이용된 2가 전구체Cu(dmamb)2는 높은 증기압($70^{\circ}C$, 0.9torr)을 가지며 종래에 주로 이용하던 1가 전구체 (hfac)Cu(VTMS)에 비해 높은 활성화 에너지(~113 kJ/mol)를가짐으로서 열적안정성 및 보관안정성이 우수하다. 다른 한편으로 2가전구체는 안정성이 우수한 만큼 낮은 증기압을 극복하기 위해 리간드에 플루오르를 주로 치환하여 증기압을 높이는데 플루오르는 성장하는 박막의 접착력을약하게 하는 단점을 가진다. 하지만 본 연구에 사용된 Cu(dmamb)2는 리간드에 플루오르를 포함하지 않으며, 따라서 고품질의 박막을 용이한성장환경에서 제조할 수 있는 장점들을 제공한다. 비활성가스 분위기에서 2가전구체는 열에너지에 의해 리간드의 자가환원에따라 금속-리간드 분해가 발생한다. 하지만 수소분위기에서는수소가 환원제로 작용하여 리간드의 분해를 용이하게 하는 특징을 가지며 따라서 비활성분위기일 때 비해 낮은 성장온도를 가진다. 또한 수소는 잔류하는 리간드 및 불순물과 결합하여 휘발성화학종들을 생성하여 고순도의 구리박막제조를 가능하게한다.
Kim, Sang-Yeob;Kim, Yonghwan;Park, Jong-Jin;Kim, Booki
Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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제3권1호
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pp.41-52
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2017
This paper presents a numerical and experimental study of sloshing loads on liquefied natural gas (LNG) vessels. Conventional LNG carriers with membrane-type cargo systems have filling restrictions from 10% to 70% of tank height. The main reason for such restrictions is high sloshing loads around these filling depths. However, intermediate filling depths cannot be avoided for most LNG vessels except the LNG carrier. This study attempted to design a membrane-type LNG tank with a modified lower-chamfer shape that allows all filling operations. First, numerical sloshing analysis was carried out to find an efficient height of the lower-chamfer that can reduce sloshing pressure at partially filled conditions. The numerical sloshing analysis program SHI-SLOSH was used for numerical simulation; this program is based on SOLA-VOF. The effectiveness of the newly designed tanks was validated by 1:50-scale three-dimensional tank tests. A total of three different tanks were tested: a conventional tank and two modified tanks. As test conditions, various filling depths and wave periods were considered, and the same test conditions were applied to the three tanks. During the test, slosh-induced dynamic pressures were measured around the corners of the tank wall. The measured pressure data were post-processed and the pressures of the three different tanks were statistically compared in several ways. Experimental results show that the modified tanks were quite effective in reducing sloshing loads at low filling conditions. This study demonstrated the possibility of all filling operations for LNG cargo containment systems.
In the present study, silica-aerogel-polyurethane foams were synthesized to improve the mechanical characteristics and insulation performance of the polyurethane foam applied to a liquefied natural gas carrier at a cryogenic temperature of $-163^{\circ}C$. A silica-aerogel-polyurethane foam bulk was prepared using a homogenizer by varying the weight ratio of the silica aerogel (0, 1, 3, and 5 wt%), while maintaining the contents of the polyol, isocyanate, and blowing agent constant. Compression tests were performed at room and cryogenic temperatures to compare the mechanical properties of the silica-aerogel polyurethane foams. The internal temperature of the universal testing machine was maintained through the cryogenic chamber. The thermal conductivity of the silica-aerogel-polyurethane foam was measured using a heat flow meter to confirm the insulation performance. In addition, the effect of the silica aerogels on the cells of the polyurethane foam was investigated using FE-SEM and FTIR. From the experimental results, the 1 wt% silica aerogel polyurethane foam showed outstanding mechanical and thermal performances.
수소화물 발생장치를 사용한 유도결합플라즈마 원자방출분광법(ICP-AES)으로 머리카락 시료 중에 함유된 미량의 Se와 Bi의 분석에 관해 연구하였다. 기체상태의 수소화물 측정시 ICP의 최적 측정조건은 시료운반기체의 유속은 0.6~0.8L/min, 관측위치는 유도코일로부터 6mm 높이였다. 수소화물 생성효율이 최대를 나타내는 염산농도는 $NaBH_4$와 NaOH를 각각 2.5% 사용할 때 1.5M 이상일 때였으며, 2.5% $NaBH_4$와 0.1% $NaBH_4$를 사용할 때는 약 O.5M 이상일 때였다. 분석과정에서 Cu와 Ni 같은 전이금속으로부터의 심한 방해영향이 관찰되었고, lanthanum hydroxide로 Se와 Bi를 공침시켜 방해영향을 제거하였다.
Double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) were grown with vertical alignment on a Si wafer by using catalytic thermal chemical vapor deposition. This study investigated the effect of pre-annealing time of catalyst on the types of CNTs grown on the substrate. The catalyst layer is usually evolved into discretely distributed nanoparticles during the annealing and initial growth of CNTs. The 0.5-nm-thick Fe served as a catalyst, underneath which Al was coated as a catalyst support as well as a diffusion barrier on the Si substrate. Both the catalyst and support layers were coated by using thermal evaporation. CNTs were synthesized for 10 min by flowing 60 sccm of Ar and 60 sccm of H2 as a carrier gas and 20 sccm of C2H2 as a feedstock at 95 torr and $750^{\circ}C$. In this study, the catalyst and support layers were subject to annealing for 0~420 sec. As-grown CNTs were characterized by using field emission scanning electron microscopy, high resolution transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, and atomic force microscopy. The annealing for 90~300 sec caused the growth of DWCNTs as high as ~670 ${\mu}m$ for 10 min while below 90 sec and over 420 sec 300~830 ${\mu}m$-thick triple and multiwalled CNTs occurred, respectively. Several radial breathing mode (RBM) peaks in the Raman spectra were observed at the Raman shifts of 112~191 cm-1, implying the presence of DWCNTs, TWCNTs, MWCNTs with the tube diameters 3.4, 4.0, 6.5 nm, respectively. The maximum ratio of DWCNTs was observed to be ~85% at the annealing time of 180 sec. The Raman spectra of the as-grown DWCNTs showed low G/D peak intensity ratios, indicating their low defect concentrations. As increasing the annealing time, the catalyst layer seemed to be granulated, and then grown to particles with larger sizes but fewer numbers by Ostwald ripening.
In the previous research, a study was carried out to estimate the actual performance such as the propeller Revolution Per Minute (RPM) and engine power of a Liquefied Natural Gas Carrier (LNGC) using the full-scale measurement data. After the predicted RPM and engine power were verified by comparing those with the measured values, the suggested method was regarded to be acceptable. However, there was a limitation to apply the method on the prediction of the RPM and engine power of a ship. Since the information of route, speed, and environmental conditions required for estimating the RPM and engine power is generally regarded as the intellectual property of a shipping company, it is difficult to secure the information on a shipyard. In this paper, the RPM and engine power of the 151K LNGC was estimated using the combination of Automatic Identification System (AIS) and European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) database in order to replace the full-scale measurement. The simulation approach, which was suggested in the previous research, was identically applied to the prediction of RPM and engine power. After the results based on the AIS and ECMWF database were compared with those obtained from the full-scale measurement data, the feasibility was briefly reviewed.
산업화 이후, 석탄 석유를 중심으로 한 화석연료가 이산화탄소를 대량으로 배출하며 지구 온난화를 야기함에 따라, 기존의 화석연료를 대체할 청정하고 무한 재생 가능한 대체에너지로 가장 큰 기대를 받고 있는 것은 태양에너지이며, 이에 보조를 맞춰 태양광발전에 대한 연구개발이 국내외적으로 활발히 진행되고 있는 실정이다. 태양 전지는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꿔주는 소자로, 셀의 효율을 높이기 위해서는 최대한 많은 빛을 흡수시킬 수 있는 것이 중요하다. 빛의 반사를 줄이는 방법에는 texturing과 antireflecting coating이 있다. Antireflecting coating은 반도체와 공기의 중간 굴절율을 갖는 박막을 증착하여 측면 반사를 감소시킴으로서 빛의 손실을 감소시키는 역할을 한다. 과거에 반사방지막으로 가장 많이 사용되었던 물질은 SiO로써 굴절률은 1.8~1.9로서 최소의 반사율은 1% 미만이지만, 가시광선영역에서의 흡수에 의한 손실이 생기므로, SiNx가 대체 물질로 제안되었다. SiNx의 경우 굴절률이 약 1.5로서 Si에 쉽게 형성시킬 수 있고, texturing된 Si 표면에 적합하며 반사율을 10%에서 2%로 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 high power, high frequency PECVD 방법으로 $SiH_4$와 $NH_3$ gas의 비율, $N_2$ carrier gas 등 공정 변수를 변화시켜 증착한 SiNx 박막의 결정학적 특성을 X-ray diffraction 분석과 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 통해 화학적 결합을 확인하였고, 이를 FT-IR (Fourier Transform-Infrared spectroscopy)를 통해 관찰한 결과와 연관시켜 분석하였다. 굴절율의 경우 ellipsometer를 이용하여 측정하였으며 위의 측정을 통하여 SiNx박막의 반사 방지막으로써의 가능성을 확인 하였다.
기존의 올레핀 운반체로 알려진 은 나노입자는 입자 표면에서 프로필렌 기체와 상호작용을 하여 올레핀 촉진수송이 이루어진다고 알려졌다. 그러나 은 나노입자가 공기 중에 쉽게 산화되어 표면에 생성된 산화은(AgO 또는 $Ag_2O$)의 효과일 것으로 예상되었다. 산화은의 효과를 규명하기 위해, 고분자 PVP에 AgO 또는 $Ag_2O$를 5 wt%로 넣고 분산시킨 후 전자수용체 TCNQ 또는 p-BQ를 0.005~0.02%까지 넣어 분리막을 제조하였다. 전자수용체가 첨가되면 산화은의 표면에 양극성화도 분산 정도가 향상될 것으로 기대하였고, 이는 기체투과 성능과 XPS 그리고 TEM에 의해 분리막의 특성이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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