• 제목/요약/키워드: nitrogen defect

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Investigation of plasma effect for defect-free nitrogen doping of graphene

  • 이병주;정구환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.211.2-211.2
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    • 2016
  • 그래핀은 본연의 우수한 물성으로 인하여 전자소자, 에너지 저장매체, 유연성 전도막 등 다양한 분야로의 응용가능성이 제기되었으나, 실제적인 응용을 위해서는 구조적인 결함을 최소화하며, 특성을 자유로이 제어하거나 향상시키는 공정의 개발이 요구된다. 특히 그래핀을 전자소자로 응용하기 위해서는 전기적 특성을 제어하는 것이 요구된다. 일반적으로 화학적 도핑은 그래핀의 전기적 특성을 제어하는 효율적인 방법으로 알려져 있다. 화학적 도핑은 그래핀을 구성하는 탄소원자를 이종원자로 치환하거나 표면에 흡착시켜 기능화 된 그래핀을 얻는 방법으로, 특정 가스 분위기에서 고온 열처리하거나 활성종들이 존재하는 플라즈마에 노출시키는 방법이 제시되었다. 특히 플라즈마를 이용한 도핑방법은 저온에서 단시간의 처리로 도핑이 가능하고, 플라즈마 변수를 변경하여 도핑정도를 수월하게 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 플라즈마내의 극성을 띄는 다양한 활성종들의 충돌효과로 인하여 구조적인 손상이 발생하여 오히려 특성이 저하될 수 있어 이를 고려한 플라즈마 공정조건의 설정이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마에 노출된 그래핀의 Raman 특성을 고찰함으로써 화학적 도핑과 구조적인 결함의 경계를 확립하고 구조결함의 형성을 최소화한 효율적인 도핑조건을 도출하였다. 그래핀은 물리적 박리법을 이용하여 300 nm 두께의 실리콘 산화막이 존재하는 실리콘 웨이퍼 위에 제작하였으며, 평행 평판형 직류 플라즈마 장치를 이용하여 전극의 위치, 인가전력, 처리시간을 변수로 암모니아($NH_3$) 플라즈마를 방전하여 그래핀의 Raman 특성변화를 관찰하였다. 그래핀의 구조적 결함 및 도핑 효과는 라만 스펙트럼의 D, D', 2D밴드의 강도와 G밴드의 위치와 반치폭(Full width at half maximum; FWHM)의 변화를 통해 확인하였다. 그 결과, 인가전력과 처리시간에 따라 결함형성과 질소도핑 영역이 구분 가능함을 확인하였으며, 이를 바탕으로 결함형성을 최소화한 효율적인 도핑조건이 접지전위, 0.45 W의 인가전력, 처리시간 10초이며, 최적조건에서 계산된 도핑레벨은 $1.8{\times}10^{12}cm^{-2}$임을 확인하였다.

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새로운 대기압 플라즈마 소스를 이용한 결정질 실리콘 태양전지 인산 도핑 가능성에 관한 연구 (A Study on Feasibility of the Phosphoric Acid Doping for Solar Cell Using Newly Atmospheric Pressure Plasma Source)

  • 조이현;윤명수;조태훈;권기청
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.95-99
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    • 2013
  • Furnace is currently the most important doping process using POCl3 in solar cell. However furnace need an expensive equipment cost and it has to purge a poisonous gas. Moreover, furnace typically difficult appling for selective emitters. In this study, we developed a new atmospheric pressure plasma source, in this procedure, we research the atmospheric pressure plasma doping that dopant is phosphoric acid($H_3PO_4$). Metal tube injected Ar gas was inputted 5 kV of a low frequency(scores of kHz) induced inverter, so plasma discharged at metal tube. We used the P type silicon wafer of solar cell. We regulated phosphoric acid($H_3PO_4$) concentration on 10% and plasma treatment time is 90 s, 150 s, we experiment that plasma current is 70 mA. We check the doping depth that 287 nm at 90 s and 621 nm at 150 s. We analysis and measurement the doping profile by using SIMS(Secondary Ion Mass Spectroscopy). We calculate and grasp the sheet resistance using conventional sheet resistance formula, so there are 240 Ohm/sq at 90 s and 212 Ohm/sq at 150 s. We analysis oxygen and nitrogen profile of concentration compared with furnace to check the doped defect of atmosphere.

하수오니에 왕겨 및 톱밥을 혼합한 호기성 퇴비화 (Aerobic Composting of sewage sludge Mixed Rice Hulls and Sawdusts)

  • 정봉수;강용태
    • 한국농공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.99-106
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    • 1986
  • This study was carried out to investigate the effects of moisture content, temperature, C/N ratio and pH of the sewage sludge mixed with hulle and sawdusts for making compost under aerobic condition and to improve the defect of the structure of experimental equipment heat lose and handling method. and obtained results were as follows 1.The temperature was reached 73$^{\circ}$ C around 50 hours fermentation in the condition of 0.8 L/min. of air and 60.4% of moisture content. and favorable moisture content of initial condition ranged from 50 to 65% 2.The temperature near bottom of the batch composter was decreased due to evaporate water vapor and lose the heat produced during aeration. and it is required to be improved. 3.The temperature in the batch composter from the center to the inside wall surface was gradually decreased. the temperatures of the points located in r=9cm and the wall surface were 4$^{\circ}$ C and 6$^{\circ}$ C respectively. and therefore it is required to be insulated. 4. The maximum C02 production was obtained as 7.3% per volume in the temperature of 63$^{\circ}$C at the moisture content of 60% 5.The temperature range of active microbes growth was found to be as 20$^{\circ}$C to 40$^{\circ}$C in the case of mesophiles and 50$^{\circ}$C to 65$^{\circ}$C in the case of thermophiles due to increase and decrease C02 production. 6.C/N ratio after decomposition was 1.3 to 2.6 smaller than that of initial one due to increase the amount of nitrogen. The more C/N ratio increased. the less the reaction velocity decresed. The optimum of it as found to be 30. 7.pH values after decomposition were slightly increased than that of initial ones. The reaction velocity was decreased at acid and alkall condition. Therefore it is neseseary to neutralize the medium to improve the reaction.

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Characteristic of Soil and Cambial Electrical Resistance for Investigation on Defect Cause of Planting Tree in Apartment

  • Cho, Chi-Woung;Yoo, Sun-Ah;Kim, Jeong-Ho
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권11호
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    • pp.1307-1320
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    • 2012
  • The purpose of this paper is to provide information on planting construction for healthy plant growth. To achieve this purpose, this study analyzed the planting type, planting density, withering rate, soil characteristics, and cambium electrical resistance (CER) of withered trees in an apartment complex with a high withering rate. The major plant groups examined consisted of native broad-leaved tree species (39.3%), native narrow-leaved tree species (24.2%), and native broad-leaved - exotic narrow-leaved tree species (16.4%). The planting density of the green area, where trees were planted from 0.0 to 0.3 trees per unit area, was measured as 98.4%. Withered trees were found in 19 of the 20 planted species, and the withering rate was 41.8% (610 withered/1,461 planted). Withering rates for tree species were measured as follows: Sophora japonica and Salix babylonica (100.0%), Magmolia denudata (84.3%), Lindera obtusiloba (74.7%), cornus kousa (69.3%), acer triflorum (69.2%), diospyros kaki (66.7%), Prunus yedoensis (62.8%), Acer palmatum (52.6%), Prunus armeniaca (51.1%), Chaenomeles sinensis (43.7%), Ginkgo biloba (40.9%), Zelkova serrata (31.0%), Cornus officinalis (28.6%), Taxus cuspidata (25.6%), Pinus densiflora (21.4%), Pinus parviflora (15.2%), Pinus strobus (14.6%), and Abies holophylla (10.3%). Soil chemical analyses for 18 samples revealed that as the withering rate increased, the following occurred: (a) the ratio of silt and clay in soil increased; (b) the soil pH, organic matter rate, nitrogen, available phosphorus, and cation exchange capacity (CEC) in samples were graded as "inadequate," based on the plant grading evaluation; and (c) the NaCl and cation exchange capacity were evaluated as "somewhat satisfactory." The measurement of CER for withering rate shows electrical resistance for higher withering rate are higher, which could predict that a tree will not grow well.

순티타늄판의 Nd:YAG 레이저 용접성에 관한 연구(IV) - 겹치기 용접 및 실물 열교환기로의 적용 - (A Study of Weldability for Pure Titanium by Nd:YAG Laser(IV) - Lap Welding and Application for Heat Exchanger -)

  • 김종도;곽명섭;이창제;길병래
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제28권1호
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    • pp.66-71
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    • 2010
  • With large specific strength and outstanding corrosion resistance and erosion resistance in sea water, titanium and titanium alloy are widely used in heat exchanger production. In particular, pure titanium demonstrates outstanding molding performance and may be considered optimal for production of heat exchanger. Since titanium is very vulnerable to oxidation and embrittlement during welding, processes with less heat input are widely used, and laser welding is widely applied by considering production performance and shield etc in atmosphere. So far, 1st report and 2nd report compared and analyzed embrittlement degrees by bead colors of weldment through oxygen and nitrogen quantitative analysis and hardness measurement, and evaluated welding performance and mechanical properties of butt welding. This study evaluated field applicability of lap welding to heat exchange plate of LPG re-liquefaction device for ships through tensile stress test, hardness test and internal pressure test etc after deducing optimal weding condition and applying to actual heat exchange plate. In bead overlap area, the experiment produced sound welds with no porosity or defect by increasing and decreasing laser power, and tensile-shear test results indicated virtually the same tension and yield strength as base metal. As a result of measuring hardness at lateral cross section and bead overlap zone of actual heat exchanger welds, hardness difference within 20Hv was produced at base metal, HAZ and weldment, and as a result of pneumatic and hydraulic pressure test, no leakage occurred.

Development of Automatic Peach Grading System using NIR Spectroscopy

  • Lee, Kang-J.;Choi, Kyu H.;Choi, Dong S.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1267-1267
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    • 2001
  • The existing fruit sorter has the method of tilting tray and extracting fruits by the action of solenoid or springs. In peaches, the most sort processing is supported by man because the sorter make fatal damage to peaches. In order to sustain commodity and quality of peach non-destructive, non-contact and real time based sorter was needed. This study was performed to develop peach sorter using near-infrared spectroscopy in real time and nondestructively. The prototype was developed to decrease internal and external damage of peach caused by the sorter, which had a way of extracting tray with it. To decrease positioning error of measuring sugar contents in peaches, fiber optic with two direction diverged was developed and attached to the prototype. The program for sorting and operating the prototype was developed using visual basic 6.0 language to measure several quality index such as chlorophyll, some defect, sugar contents. The all sorting result was saved to return farmers for being index of good quality production. Using the prototype, program and MLR(multiple linear regression) model, it was possible to estimate sugar content of peaches with the determination coefficient of 0.71 and SEC of 0.42bx using 16 wavelengths. The developed MLR model had determination coefficient of 0.69, and SEP of 0.49bx, it was better result than single point measurement of 1999's. The peach sweetness grading system based on NIR reflectance method, which consists of photodiode-array sensor, quartz-halogen lamp and fiber optic diverged two bundles for transmitting the light and detecting the reflected light, was developed and evaluated. It was possible to predict the soluble solid contents of peaches in real time and nondestructively using the system which had the accuracy of 91 percentage and the capacity of 7,200 peaches per an hour for grading 2 classes by sugar contents. Draining is one of important factors for production peaches having good qualities. The reason why one farm's product belows others could be estimated for bad draining, over-much nitrogen fertilizer, soil characteristics, etc. After this, the report saved by the peach grading system will have to be good materials to farmers for production high quality peaches. They could share the result or compare with others and diagnose their cultural practice.

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벼 무경운재배시 둑새풀 우점 정도가 벼 생육 및 잡초 발생에 미치는 영향 (Influence of Water Foxtail on Growth of Rice and Weed in No-Tillage Transplanted Rice)

  • 강양순;곽태순;송문태
    • 한국작물학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.619-624
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    • 1996
  • 전년도 생산된 생고를 전량 환원하여 무경운 상태로 둑새룰을 피복도 8 정도로 우점시키고 그라목손으로 엽신만 고사시켜 피복도를 6으로 조절한 후 표준시비량의 20%를 감비한 상태로 중묘기계이앙하여 잡초방제, 질소 감비 효과및 벼 생육에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 이앙후 모의 넘어진 주율은 둑새풀 피복도 8인 경우에 37.4%, 피복도 6에서는 12.3%로 높았으나 이앙 2주일 후에는 피?도 6정도에서 대부분 정상으로 활착되었다. 2. 이앙후 둑새풀은 이앙기 진행 방향으로 넘어졌다가 1주일후에는 이삭만 다시 일어나 6월 말경 까지 서서히 노화되어 고사되었으며 그라목손 처리로 엽신만 고사된 둑새풀은 5월 상순에 고위분얼 이삭이 발생하여 일시적으로 녹화되다가 7월 상순까지 노화되면서 서서히 고사되었다. 3. 이앙후 벼 분얼성기의 잡초 발생은 피 > 방동사니> 가막사리 순으로 일부 발생되었으나 둑새풀의 우점으로 77∼78%의 잡초방제가를 보였다. 4. 둑새풀의 고사로 토양은 심하게 환원되면서 벼분얼성기에 벼와 잡초의 뿌리 일부가 부패되어 활력이 떨어졌다. 5. 둑새풀 우점구에서는 관행구보다 출수후 20일경 지엽, 차엽 및 3엽장이 길었고 엽색도 짙었으며 좌절중도 컸으나 포장도복이 약간 일어났으며 수량은 둑새풀 피복도 6에서 현미 628.5kg /10a로서 관행과 유의차가 없었다. 6. 결과적으로 둑새풀의 피복도를 6 정도 유지하여 무경운 이앙하면 수량 감수없이 시비량을 20%줄일 수 있었고 제초제를 안써도 되는 저투입 환경보전형농법이 가능하였다.

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화학적 습식 에칭을 통한 AlN와 GaN의 결함 및 표면 특성 분석 (Investigation of defects and surface polarity in AlN and GaN using wet chemical etching technique)

  • 홍윤표;박재화;박철우;김현미;오동근;최봉근;이성국;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.196-201
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    • 2014
  • 화학적 습식 에칭을 통해 AlN와 GaN의 결함 및 표면 특성을 분석했다. 화학적 습식 에칭은 단결정의 결함을 선택적으로 에칭하기 때문에 결정의 품질을 평가하는 좋은 방법으로 주목 받고 있다. AlN와 GaN의 단결정은 NaOH/KOH 용융액을 이용하여 에칭을 했으며, 에칭 후 표면 특성을 알아보기 위해 주사전자현미경(SEM)과 원자힘 현미경(AFM)을 촬영했다. 에치 핏의 깊이를 측정하여 표면에 따른 에칭 속도를 계산했다. 그 결과 AlN와 GaN 표면에는 두 개의 다른 형태에 에치 핏이 형성 되었다. (0001)면의 metal-face(Al, Ga)는 육각 추를 뒤집어 놓은 형태를 갖는 반면 N-face는 육각형 형태의 소구 모양(hillock structure)을 하고 있었다. 에칭 속도는 N-face가 metal-face(Al, Ga)보다 각 각 약 109배(AlN)와 5배 정도 빨랐다. 에칭이 진행되는 동안 에치 핏은 일정한 크기로 증가하다 서로 이웃한 에치 핏들과 합쳐지는 것으로 보여졌다. 또한 AlN와 GaN의 에칭 공정을 화학적 메커니즘을 통해 알아 보았는데, 수산화 이온($OH^-$)과 질소의 dangling bond에 영향을 받아 metal-face(Al, Ga)와 N-face가 선택적으로 에칭되는 것으로 추론되었다.

디지털 합금 InGaAlAs 다중 양자 우물의 열처리 온도에 따른 발광 특성 (Effect of Annealing Temperature on the Luminescence Properties of Digital-Alloy InGaAlAs Multiple Quantum Wells)

  • 조일욱;변혜령;류미이;송진동
    • 한국진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.321-326
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    • 2013
  • 디지털 합금(digital alloy) InGaAlAs 다중 양자 우물(multiple quantum wells: MQWs) 구조의 열처리(rapid thermal annealing: RTA) 온도에 따른 발광 특성을 PL (photoluminescence)와 TRPL (time-resolved PL)를 이용하여 분석하였다. $700^{\circ}C$에서 $850^{\circ}C$까지 온도를 변화시켜 RTA한 디지털 합금 MQWs의 PL 결과는 $750^{\circ}C$에서 RTA한 시료가 가장 강한 PL 세기와 가장 좁은 반치폭을 나타내었다. 이것은 $750^{\circ}C$에서 30초 동안 RTA하였을 때 비발광 재결합 센터가 감소하고 가장 매끄러운 경계면이 형성되는 것을 나타낸다. RTA 온도를 $800^{\circ}C$$850^{\circ}C$로 증가하였을 때 PL 피크는 청색편이 하였으며 PL 세기는 감소하였다. PL 피크의 청색편이는 RTA 온도가 증가함에 따라 InGaAs/InAlAs SPS (short-period superlattice)의 경계면에서의 Ga과 Al의 혼합(intermixing)으로 Al 함량이 증가한 것으로 설명되며, PL 세기의 감소는 경계면의 거칠기의 증가와 인듐의 상분리(phase separation)로 인한 비균일 조성(compositional fluctuation)으로 설명된다. RTA 온도를 증가하였을 때 PL 소멸시간은 증가하였으며, 이것은 비발광 재결합 센터(결정 결함)가 감소한 것을 나타낸다. 디지털 합금 InGaAlAs MQWs 시료의 PL 특성은 적절한 RTA 조건에서 현저히 향상되는 것을 확인하였다.

Saccharomyces cerevisiae의 균사형 생장에서 이중 특이성 인산화 효소, ScKns1p의 기능 분석 (Function of Dual Specificity Kinase, ScKns1, in Adhesive and Filamentous Growth of Saccharomyces cerevisiae)

  • 박윤희;양지민;양소영;김상미;조영미;박희문
    • 미생물학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.110-116
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    • 2011
  • ScKns1는 Saccharomyces cerevisiae에서 발견되는 이중 특이성 인산화 효소이다. S288c 계열에서 $Sckns1{\Delta}$ 균주는 야생형과 차이를 보이지 않아, ScKns1의 세포 내 기능에 대해 밝혀지지 않았다. 그러나 분열 효모에서 LAMMER kinase는 세포 엉김과 균사형 생장 및 산화 스트레스와 관련된 것으로 밝혀졌다. 따라서 형태학적 변화를 관찰할 수 있는 S. cerevisiae ${\Sigma}1278b$ 균주에서 ScKNS1 결손균주($Sckns1{\Delta}$)를 제조하고 표현형 변화를 통하여 기능을 분석하였다. $Sckns1{\Delta}$ 균주는 균사형 생장을 유도하는 질소고갈 조건과 butanol 첨가 조건에서 균사형 생장의 결함을 보였으며, agar 표면의 부착생장도 감소하였다. 또한 $Sckns1{\Delta}$ 균주에 균사형 생장을 조절하는 MAPK 경로 유전자를 도입한 결과 RAS2와 STE20에 의해서는 균사형 생장 결함이 회복되지 않았으나, STE11, STE12와 TEC1에 의해서 결합이 회복되었다. 이러한 결과들은 S. cerevisiae에서도 LAMMER kinase가 MAPK 경로를 통하여 균사형 생장을 조절함을 시사한다.