• 제목/요약/키워드: mac etching

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MAC Etch를 이용한 Si 나노 구조 제조 (Silicon Nanostructures Fabricated by Metal-Assisted Chemical Etching of Silicon)

  • 오일환
    • 전기화학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 본 총설에서는 Si 비등방성 식각(anisotropic etching) 공정인 metal-assisted chemical etching(MAC etch 혹은 MACE) 분야 기본 원리, 중요 변수, 그리고 최근 연구 성과들을 정리하였다. 1990년에 최초로 Si 표면에 금속 촉매를 증착한 후 $H_2O_2$/HF 기반 식각을 진행하면 용액 중에서도 비등방성 식각을 통해 다양한 고종횡비(high aspect ratio) 나노구조를 형성할 수 있다는 것이 밝혀 졌다. 고가의 진공기반 장비가 필요한 건식 식각에 비해, 습식 식각을 통해서도 상대적으로 간편하고 경제적으로 종횡비가 큰 Si 마이크로/나노 구조를 만들 수 있게 되었다. 초기 연구들을 통해 MAC etch중 산화제가 촉매에 의해 환원되고, 촉매/Si 계면 근처의 Si 원자들이 선택적으로 식각/용해되어 수직 방향으로 촉매가 Si 기판을 파고 들어가며 비등방성 식각이 발생함이 밝혀졌다. MAC etch에 영향을 미치는 중요 변수로는 금속 촉매의 종류 및 모양, 식각액의 조성, Si기판의 도핑 농도이다. 또한 본 총설은 MAC etch에 의해 형성된 Si 나노 구조를 이용한 태양전지, 수소 연료, 리튬 이온 전지 등의 응용 분야를 다루었다.

Metal-Assisted Chemical Etching에 의한 InAlP표면 Texture 형성 및 반사율 변화

  • 신현욱;오시덕;이세원;최정우;신재철;김효진
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.304-304
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    • 2012
  • III-V 화합물 태양전지는 실리콘 등 다른 태양전지에 비해 1sun상 30% 이상의 고효율을 갖고 있고 direct bandgap과 높은 이동도 등의 물질특성과 3족과 5족의 비율 조절로 같은 결정구조에서 에너지 bandgap이 다른 물질들을 만들기에 용이하여 태양전지 스펙트럼의 넓은 영역을 흡수할 수 있는 장점이 있다. 그러나 셀 자체의 물질이 실리콘에 비하여 고가여서 고성능이 요구되는 우주 인공위성 등에 적용이 되었지만, 2000년대 이후로 집광에 적용 가능한 태양전지의 연구를 거듭하여 2005년부터는 값싼 프레넬 렌즈를 이용하여 1 sun에 비해 500배 해당하는 빛을 셀에 집광하여 보다 효율을 증가시킴으로써 지상발전용에도 적용 가능한 셀을 형성하게 되었다. 더불어 태양전지의 효율을 증가시키기 위한 다양한 구조적 변화의 시도도 많이 이루어지고 있다. 최근 실리콘 태양전지의 표면에 texture 구조를 주어 높은 흡수율과 낮은 반사율을 갖게 함으로써 효율을 증가시키는 사례가 많아지고, III-V 화합물 태양전지도 texturing에 의해 증가된 효율을 발표한바 있다. 본 연구에서는 III-V 화합물 InGaP 태양전지의 window층으로 사용되는 InAlP 층에 Metal-assisted chemical etching (mac etching) 방법으로 texture 구조를 형성하여 etching 시간에 따른 InAlP층의 표면 변화와 반사율의 변화를 분석하였다.

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다이아몬드 와이어에 의해 절단된 다결정 실리콘 태양전지의 나노텍스쳐링 및 후속 식각 연구 (Nanotexturing and Post-Etching for Diamond Wire Sawn Multicrystalline Silicon Solar Cell)

  • 김명현;송재원;남윤호;김동형;유시영;문환균;유봉영;이정호
    • 한국표면공학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.301-306
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    • 2016
  • The effects of nanotexturing and post-etching on the reflection and quantum efficiency properties of diamond wire sawn (DWS) multicrystalline silicon (mc-Si) solar cell have been investigated. The chemical solutions, which are acidic etching solution (HF-$HNO_3$), metal assisted chemical etching (MAC etch) solutions ($AgNO_3$-HF-DI, HF-$H_2O_2$-DI) and post-etching solution (diluted KOH at $80^{\circ}C$), were used for micro- and nano-texturing at the surface of diamond wire sawn (DWS) mc-Si wafer. Experiments were performed with various post-etching time conditions in order to determine the optimized etching condition for solar cell. The reflectance of mc-Si wafer texturing with acidic etching solution showed a very high reflectance value of about 30% (w/o anti-reflection coating), which indicates the insufficient light absorption for solar cell. The formation of nano-texture on the surface of mc-Si contributed to the enhancement of light absorption. Also, post-etching time condition of 240 s was found adequate to the nano-texturing of mc-Si due to its high external quantum efficiency of about 30% at short wavelengths and high short circuit current density ($J_{sc}$) of $35.4mA/cm^2$.

자가부식 전처치제를 이용한 상아질 결합재의 미세 누출에 관한 연구 (COMPARISON OF MICROLEAKAGE OF NEW GENERATION DENTIN BONDING SYSTEM)

  • 김종수
    • 대한소아치과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.53-61
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    • 1999
  • Newley developed dentin bonding system which contains self-etching primer performed the removing of smear layer and etching procedure at once. So, it make possible more simple and shorter working time, the stronger bonding strength than conventional dentin bonding system. Cavities were prepared in the buccal and lingual surface of 30 extracted primary molars, and randomly assigned into three equal groups of 10 each. All cavities were filled with Z-100 composite resin following manufacturer's specifications after priming of three different dentin bonding system. Specimens stored for 7 days in 37 degree C water, thermocycled for 1000 cycles between 5 degree C and 55 degree C, immersed in 50% silvernitrate solution for 24 hours, and embedded in resin before being sectioned longitudinally. Data were analyzed by t-test and ANOVA. Mac-Bond II and Clearfil Linear-Bond II showed less microleakage at the occlusal and gingival margins compared to Scotchbond Multi Purpose. All dentin bonding systems showed significantly less microleakage at the occlusal margins compared to the gingival margins. But, there were no significantley difference between each group.

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광음향효과를 이용한 게르마늄 나노구조 기반의 초음파 발생 소자 연구 (Optoacoustic Ultrasound Generator Based on Nanostructured Germanium)

  • 윤상혁;허준석
    • 한국광학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.255-260
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    • 2015
  • 본 논문에서는 MAC(metal-assisted chemical) 에칭을 이용하여 Ge(Germanium) 표면에 나노구조를 형성하고, 그 위에 열팽창계수가 높은 PDMS를 적용하여 광음향효과를 이용한 초음파 발생 소자를 제작하였다. Ge 나노구조 위에 PDMS를 스핀 코팅하여 만든 초음파 발생 소자는 100 nm Cr(Chromium) 대비 약 3배의 초음파를 발생시켰다. 또한, Ge 나노구조를 PDMS 중앙에 위치시 킬 경우 쿼츠 기판을 통한 열손실이 줄어들어 100 nm Cr 대비 8.5배의 강한 초음파를 얻을 수 있었다.

자가부식 프라이머의 처리가 유치의 상아질과 레진 간의 결합 형태와 강도에 미치는 효과 (EFFECT OF SELF-ETCHING PRIMER APPLICATION ON THE CHARACTERISTICS & STRENGTH OF DENTIN BONDING IN PRIMARY TOOTH)

  • 이준행;김용기;김종수
    • 대한소아치과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.595-607
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    • 1999
  • 본 연구의 목적은 최근 술식을 간소화 시켜 개발된 여러 가지 자가 부식 프라이머를 이용하여 유치에서의 상아질과 레진 간의 결합력을 측정하고, 그 결합의 양상을 주사 전자 현미경을 이용해 분석하기 위함이었다. 실험 재료로는 자가-부식 프라이머를 이용한 새로운 결합제인 Mac-bond $II^{(R)}$(Tokuso Co. Japan.)와 Clearfil Liner-bond $II^{(R)}$(Curaray Co. Japan.)가 각각 I군과 II군으로 사용되었고, 대조군으로 사용된 III군에 Scotchbond Multipurpose System(3M Co. U.S.A)이 사용되었다. 치관이 건전한 유구치 45개를 근원심으로 절단하여 레진에 매몰하고 상아질을 노출시켰다. 90개의 시편을 30개씩 3개의 군으로 나누고, 상아질 표면을 3가지 상아질 결합제를 이용하여 각 제조자의 지침에 따라 처리하여 실험 시편을 제작하였다. 각 군당 20개의 시편은 전단 강도를 측정한 후 그 파절면을 실체 현미경 하에서 관찰하였고, 각 군당 10개의 시편은 주사전자 현미경관찰을 위해 사용하였다. 전단강도 측정결과 III군, I군, II군의 순서로 높은 강도를 보였으며, III군과 II군, I군과 II군 사이에서 유의차를 보였으나(p<0.05), I군과 III군과의 사이에서는 유의차를 보이지 않았다(p>0.05). 실체 현미경 관찰 결과에서는 I군에서는 60%의 상아질내 파절과 40%의 계면 파절 양상을 보였고, II군에서는 20%의 상아질내 파절과 80%의 계면 파절 양상을 나타냈으며, III군의 경우 75%의 상아질내 파절과 25%의 계면 파절 양상을 나타내었다. 주사전자현미경 관찰 결과, 모든 군에서 $100-200{\mu}m$정도의 긴 resin tag양상을 보였으며, I군에서는 거의 균일한 긴 resin tag의 양상을 보인것에 반해 II군에서는 부분적으로 짧은 resin tag의 양상을 나타냈으며, III군의 경우 긴 resin tag뿐만 아니라 특징적인 측방 분지의 양상을 나타냈다.

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