Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.26
no.2
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pp.98-103
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2013
The alumina substrates that Ni electrode was printed on and the multi-layered PTCR thermistors of which composition is $(Ba_{0.998}Ce_{0.002})TiO_3+0.001MnCO_3+0.05BN$ were fabricated by a thick film process, and the effect of re-oxidation temperature on their resistivities and resistance jumps were investigated, respectively. Ni electroded alumina substrate and the multi-layered PTC thermistor were sintered at $1150^{\circ}C$ for 2 h under $PO_2=10^{-6}$ Pa and then re-oxidized at $600{\sim}850^{\circ}C$ for 20 min. With increasing the re-oxidation temperature, the room temperature resistivity increased and the resistance jump ($LogR_{290}/R_{25}$) decreased, which seems to be related to the oxidation of Ni electrode. The small sized chip PTC thermistor such as 2012 and 3216 exhibits a nonlinear and rectifying behavior in I-V curve but the large sized chip PTC thermistor such as 4532 and 6532 shows a linear and ohmic behavior. Also, the small sized chip PTC thermistor such as 2012 and 3216 is more dependent on the re-oxidation temperature and easy to be oxidized in comparison with the large sized chip PTC thermistor such as 4532 and 6532. So, the re-oxidation conditions of chip PTC thermistor may be determined by considering the chip size.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.22
no.1
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pp.86-92
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2009
We fabricated the charged particle type display using opposite-charged two toner particles. The particles were composed of polymer, colorant($TiO_2$, carbon black) and external additives(nano-sized silica and so on). In fabrication process we controlled the putting layers of this toner particles on the inner panel. To get the effect of number of layers ($1{\sim}3$), we measured the threshold, driving and breakdown voltages, reflectivity, viewing angle, and color characteristics using RT-300 anisotropic scattering system. We ascertained that these voltages are increased with increasing of layers of particles. Cell gap between electrodes must be enlarged with increment of layers and the size of particles. The lumping phenomena of particles at near of the rib observed by optical system with same CIE values.
A solution combustion process for the synthesis of hollandite (BaAl2Ti6O16) powders is described. SYNROC (synthetic rock) consists of four main titanate phases: perovskite, zirconolite, hollandite and rutile. Hollandite is one of the crystalline host matrices used for the disposal of high-level radioactive wastes because it immobilizes Sr and Lns elements by forming solid solutions. The solution combustion synthesis, which is a self-sustaining oxi-reduction reaction between a nitrate and organic fuel, generates an exothermic reaction and that heat converts the precursors into their corresponding oxide products in air. The process has high energy efficiency, fast heating rates, short reaction times, and high compositional homogeneity. To confirm the combustion synthesis reaction, FT-IR analysis was conducted using glycine with a carboxyl group and an amine as fuel to observe its bonding with metal element in the nitrate. TG-DTA, X-ray diffraction analysis, SEM and EDS were performed to confirm the formed phases and morphology. Powders with an uncontrolled shape were obtained through a general oxide-route process, confirming hollandite powders with micro-sized soft agglomerates consisting of nano-sized primary particles can be prepared using these methods.
We improve the energy conversion efficiency (ECE) of a dye sensitized solar cell (DSSC) by preparing a working electrode (WE) with localized surface plasmon resonance (LSPR) by inducing Au thin films with thickness of 0.0 to 5.0 nm, deposited via sputtering. Field emission scanning electron microscopy and atomic force microscopy were used to characterize the microstructure of the blocking layer (BL) of the Au thin films. Micro-Raman measurement was employed to confirm the LSPR effect, and a solar simulator and potentiostat were used to evaluate the photovoltaic properties, including the impedance and the I-V of the DSSC of the Au thin films. The results of the microstructural analysis confirmed that nano-sized Au agglomerates were present at certain thicknesses. The photovoltaic results show that the ECE reached a value of 5.34% with a 1-nm thick-Au thin film compared to the value of 5.15 % without the Au thin film. This improvement was a result of the increase in the LSPR of the $TiO_2$ layer that resulted from the Au thin film coating. Our results imply that the ECE of a DSSC may be improved by coating with a proper thickness of Au thin film on the BL.
Titanium oxide film was deposited on the commercially pure titanium (cp-Ti) by thermal oxidation method for its medical application. The cp-Ti disks were cleaned and then heat-treated at the temperatures of 500, 550, 600, 650, and 700${\circ}C$, respectively, for 10 min in air or Ar. To test the ability of calcium phosphate formation, the specimens were immersed in the Eagle's minimum essential medium solution at 36.5${\circ}C$ for 15 days. The morphology and chemical composition of the surfaces before and after soaking were analyzed by using FE-SEM and EDS. The in-vitro formation of carbonated calcium phosphate on the thin films containing nano-sized $TiO_2$ crystals was identified.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.25
no.3
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pp.224-228
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2012
We have developed new materials that lead to methyl meth acrylate monomer and styrene monomer to using polymerization method. The materials have a powder form and show liquid behavior. We call the "Electronic Bead". An our experiment, a positive-charged particle has $TiO_2$, polymer and CCA(-), while a negative-charged particle consists of carbon black, polymer and CCA(+). The charged particles have electrical characteristic of white -10 uC/g and black 10 uC/g, respectively. Also, these particles have good fluidity by additive of nano-sized silica. Using these materials, we demonstrated prototype displays that have $320{\times}320$ array of pixels and 6-in-diagonal viewable image size, driven by passive-matrix addressing. The reflectivity shows about 30% even though our experiment is at the beginning point. Also, the panel has contrast ratio 6:1. We think there are many chances to improve reflectivity through modifying components of particle resin, mixture ratio of each particle, panel structure and so on.
An optimum route to fabricate oxide dispersion strengthened ferritic superalloy with desired microstructure was investigated. Two methods of high energy ball milling or polymeric additive solution route for developing a uniform dispersion of $Y_2O_3$ particles in Fe-Cr-Al-Ti alloy powders were compared on the basis of the resulting microstructures. Microstructural observation revealed that the crystalline size of Fe decreased with increases in milling time, to values of about 15-20 nm, and that an FeCr alloy phase was formed. SEM and TEM analyses of the alloy powders fabricated by solution route using yttrium nitrate and polyvinyl alcohol showed that the nano-sized Y-oxide particles were well distributed in the Fe based alloy powders. The prepared powders were sintered at 1000 and $1100^{\circ}C$ for 30 min in vacuum. The sintered specimen with heat treatment before spark plasma sintering at $1100^{\circ}C$ showed a more homogeneous microstructure. In the case of sintering at $1100^{\circ}C$, the alloys exhibited densified microstructure and the formation of large reaction phases due to oxidation of Al.
Lee G. R.;Shin C. S.;Petrov I.;Greene J, E.;Lee J. J.
Journal of the Korean institute of surface engineering
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v.38
no.2
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pp.65-68
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2005
The effect of crystal orientation and microstructure on the mechanical properties of $TaN_x$ was investigated. $TaN_x$ films were grown on $SiO_2$ substrates by ultrahigh vacuum unbalanced magnetron sputter deposition in mixed $Ar/N_2$ discharges at 20 mTorr (2.67 Pa) and at $350^{\circ}C$. Unlike the Ti-N system, in which TiN is the terminal phase, a large number of N-rich phases in the Ta-N system could lead to layers which had nano-sized lamella structure of coherent cubic and hexagonal phases, with a correct choice of nitrogen fraction in the sputtering mixture and ion irradiation energy during growth. The preferred orientations and the micro-structure of $TaN_x$ layers were controlled by varing incident ion energy $E_i\;(=30eV\~50eV)$ and nitrogen fractions $f_{N2}\;(=0.1\~0.15)$. $TaN_x$ layers were grown on (0002)-Ti underlayer as a crystallographic template in order to relieve the stress on the films. The structure of the $TaN_x$ film transformed from Bl-NaCl $\delta-TaN_x$ to lamellar structured Bl-NaCl $\delta-TaN_x$ + hexagonal $\varepsilon-TaN_x$ or Bl-NaCl $\delta-TaN_x$ + hexagonal $\gamma-TaN_x$ with increasing the ion energy at the same nitrogen fraction $f_{N2}$. The hardness of the films also increased by the structural change. At the nitrogen fraction of $0.1\~0.125$, the structure of the $TaN_x$ films was changed from $\delta-TaN_x\;+\;\varepsilon-TaN_x\;to\;\delta-TaN_x\;+\;\gamma-TaN_x$ with increasing the ion energy. However, at the nitrogen fraction of 0.15 the film structure did not change from $\delta-TaN_x\;+\;\varepsilon-TaN_x$ over the whole range of the applied ion energy. The hardness increased significantly from 21.1 GPa to 45.5 GPa with increasing the ion energy.
Electrolessly deposited Co (Re,P) was investigated as a possible capping layer for Cu wires. 50 nm Co (Re,P) films were deposited on Cu/Ti-coated silicon wafers which acted as a catalytic seed and an adhesion layer, respectively. To obtain the optimized bath composition, electroless deposition was studied through an electrochemical approach via a linear sweep voltammetry analysis. The results of using this method showed that the best deposition conditions were a $CoSO_4$ concentration of 0.082 mol/l, a solution pH of 9, a $KReO_4$ concentration of 0.0003 mol/l and sodium hypophosphite concentration of 0.1 mol/L at $80^{\circ}C$. The thermal stability of the Co (Re,P) layer as a barrier preventing Cu was evaluated using Auger electron spectroscopy and a Scanning calorimeter. The measurement results showed that Re impurities stabilized the h.c.p. phase up to $550^{\circ}C$ and that the Co (Re,P) film efficiently blocked Cu diffusion under an annealing temperature of $400^{\circ}C$ for 1hr. The good barrier properties that were observed can be explained by the nano-sized grains along with the blocking effect of the impurities at the fast diffusion path of the grain boundaries. The transformation temperature from the amorphous to crystal structure is increased by doping the Re.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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