• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.442-443
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• 2007

Al-N co-doped ZnO films were fabricated on n-Si (100) and homo-buffer layers in the mixture of oxygen and nitrogen at $450^{\circ}C$ by magnetron sputtering. Target was ZnO ceramic mixed with $2wt%Al_2O_3$. XRD spectra show that as-grown and $600^{\circ}C$ annealed films are prolonged along crystal c-axis. However they are not prolonged in (001) plane vertical to c-axix. The films annealed at $800^{\circ}C$ are not prolonged in any directions. Codoping makes ZnO films unidirectional variation. XPS show that Al content hardly varies and N escapes with increasing annealing temperature from $600^{\circ}C\;to\;800^{\circ}C$. The electric properties of as-grown films were tested by Hall Effect with Van der Pauw configuration show some of them to be p-type conduction.

• 한국표면공학회지
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• 제51권5호
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• pp.332-336
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• 2018

Alkaline oxygen electrocatalysis, targeting anion exchange membrane alkaline-based metal-air batteries has become a subject of intensive investigation because of its advantages compared to its acidic counterparts in reaction kinetics and materials stability. However, significant breakthroughs in the design and synthesis of efficient oxygen reduction catalysts from earth-abundant elements instead of precious metals in alkaline media still remain in high demand. One of the most inexpensive alternatives is carbonaceous materials, which have attracted extensive attention either as catalyst supports or as metal-free cathode catalysts for oxygen reduction. Also, carbon composite materials have been recognized as the most promising because of their reasonable balance between catalytic activity, durability, and cost. In particular, heteroatom (e.g., N, B, S or P) doping on carbon materials can tune the electronic and geometric properties of carbon, providing more active sites and enhancing the interaction between carbon structure and active sites. Here, we focused on boron and nitrogen doped nanocarbon composit (BNC nanocarbon) catalysts synthesized by a solution plasma process using the simple precursor of pyridine and boric acid without further annealing process. Additionally, guidance for rational design and synthesis of alkaline ORR catalysts with improved activity is also presented.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.669-669
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• 2013

Hierarchical N doped TiO2 nanostructured catalyst with micro, meso and macro porosity have been synthesized by a facile self-formation route using ammonia and titanium isopropoxide precursor. The samples were calcined in different calcination temperature ranging from $300^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ at slow heating rate ($5^{\circ}C$/min) and designated as NHPT-300 to NHPT-800. $TiO_2$ nanostructured catalyst have been characterized by physico-chemical and spectroscopy methods to explore the structural, electronic and optical properties. UV-Vis diffuse reflectance spectra confirmed the red shift and band gap narrowing due to the doping of N species in TiO2 nanoporous catalyst. Hierarchical macro porosity with fibrous channel patterning was observed (confirmed from FESEM) and well preserved even after calcination at $800^{\circ}C$, indicating the thermal stability. BET results showed that micro and mesoporosity was lost after $500^{\circ}C$ calcination. The photocatalytic activity has been evaluated for methanol oxidation to formaldehyde in visible light. The enhanced photocatalytic activity is attributed to combined synergetic effect of N doping for visible light absorption, micro and mesoporosity for increase of effective surface area and light harvestation, and hierarchical macroporous fibrous structure for multiple reflection and effective charge transfer.

• Current Photovoltaic Research
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• 제2권4호
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• pp.147-151
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• 2014

A boron doping process using a boron tri-bromide ($BBr_3$) as a boron source was applied to form a $p^+$ emitter layer on an n-type mono-crystalline CZ substrate. Nitrogen ($N_2$) gas as an additive of the diffusion process was varied in order to study the variations in sheet resistance and the uniformity of doped layer. The flow rate of $N_2$ gas flow was changed in the range 3 slm~10 slm. The sheet resistance uniformity however was found to be variable with the variation of the $N_2$ flow rate. The optimal flow rate for $N_2$ gas was found to be 4 slm, resulting in a sheet resistance value of $50{\Omega}/sq$ and having a uniformity of less than 10%. The process temperature was also varied in order to study its influence on the sheet resistance and minority carrier lifetimes. A higher lifetime value of $1727.72{\mu}s$ was achieved for the emitter having $51.74{\Omega}/sq$ sheet resistances. The thickness of the boron rich layer (BRL) was found to increase with the increase in the process temperature and a decrease in the sheet resistance was observed with the increase in the process temperature. Furthermore, a passivated emitter solar cell (PESC) type solar cell structure comprised of a boron doped emitter and phosphorus doped back surface field (BSF) having Ni/Cu contacts yielding 15.32% efficiency is fabricated.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권4호
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• pp.101-106
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• 2008

이산화질소를 감지할 수 있는 센서물질로 Pd과 탄소 나노튜브(CNT)가 첨가된 $SnO_2$ 박막을 스핀코팅으로 제조하였으며, 동 시편의 이산화질소에 대한 감지 특성을 $200^{\circ}C$ 및 $1ppm{\sim}5ppm$의 $NO_2$ 농도 하에서 측정하였다. 센서시편의 전기저항은 $NO_2$ 기체의 노출과 농도에 따라 증가 하였으며, Pd이 3wt%로 첨가된 시편의 감도는 26.5로 첨가전의 감도에 비하여 10배 증가하였다. 또한 $SnO_2$ 모체에 첨가한 CNT의 량에 따라서도 감도는 증가 하였으며, 0.225wt% CNT 첨가 시 5ppm의 $NO_2$ 농도에서 감도 값은 72이었다.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제4권4호
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• pp.297-303
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• 1998

The effect of aliovalent dopants, $ Nb_2O_5$ and MnO, on the phase stability of 12 mol% ceria partially-stabilized zirconia (Ce-TZP) polycrystals was studied. Both dopants (MnO and $ Nb_2O_5$) significantly increased the stability of the tetragonal zirconia phase (Mb temperature lower than liquid nitrogen temperature). The enhancement of the stability of the tetragonal phase in Ce-TZP doped with 1 mol% of Mno(Ce-TZP/MnO) andCe-TZP doped with 1 mol% of $ Nb_2O_5$(Ce-TZP/$ Nb_2O_5$) were explained by the significant reduction of the driving force, -${\Delta}$Gchem, for the tetragonal-to-mono-clinic phase transformation caused by the addition of MnO and $ Nb_2O_5$. The enhanced stability of the tetragonal phase in the Ce-TZP and Al2O3 composite (Ce-TZP/$Al_2O_3$) is believed to be caused by smaller grain size, moderate reduction in the chemical driving force and increase in the strain energy barrier to the transformation. Mechanical properties of the Ce-TZP and the Ce-TZP/$Al_2O_3$ with (i) the same grain size and (ii) the same Mb temperature were examined by measuring stress-strain behavior in 3 point bending. The Ce-TZP/$Al_2O_3$ composite doped with 1.3w% MnO (Ce-TZP/$Al_2O_3$/MnO), which had the same grain size as the Ce-TZP and De-TZP/$Al_2O_3$ showed more transformation plasticity than either the Ce-TZP or the Ce-TZP/$Al_2O_3$ composite. The Ce-TZP wihch had the same Mb temperature as that of the Ce-TZP/$Al_2O_3$/MnO did not show any transformation plasticity.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.466-472
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• 2012

가시광선에 감응하는 광촉매를 제조하기 위하여 $TiO_2$에 질소(N)를 도핑하여 $N-TiO_2$를 제조하였다. 제조한 광촉매의 결정성, 입자 형상 및 도핑 상태는 XRD, FE-SEM 및 XPS를 이용하여 조사하였다. 제조한 광촉매의 활성 평가는 메틸렌블루의 광분해로 조사하였다. 제조한 광촉매는 anatase type이었으며, pH가 높을수록 결정화도가 향상되었다. 제조한 광촉매의 입자 크기는 pH 2.0에서 5.42 nm, pH 4.7에서 5.99 nm, pH 9.0에서 7.58 nm로, 입자 크기는 pH가 증가 할수록 약간씩 증가하였다. 광촉매의 활성은 결정화도에 비례하였다. $TiO_2$에 N를 도핑하여 제조한 $N-TiO_2$가 가시광선 하에서도 활성을 나타냈다. $TiO_2$에 도핑한 N는 격자 속에 존재하는 것이 아니라 표면에 존재하였다.

• 공업화학
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• 제25권6호
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• pp.613-618
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• 2014

본 연구에서는 그래핀 옥사이드의 전기적 특성을 향상시키고자 그래핀 옥사이드에 암모니아수 처리를 이용하여 아민화가 이루어진 그래핀 옥사이드를 제조하였다. 그리고, 아민화된 그래핀 옥사이드의 전기적 특성을 평가하고자 이를 필름으로 제조하여 전자파차폐효율을 측정하였다. 암모니아수 처리 농도가 증가함에 따라 그래핀 옥사이드 표면의 질소 관능기가 증가함을 XPS에 의하여 확인하였으며, 또한, 전자파차폐효율 측정 결과 암모니아수 처리된 그래핀 옥사이드의 전자파차폐효율 특성이 우수함을 확인하였다. 21% 암모니아수 농도로 처리한 그래핀 옥사이드는 2950 MHz 이상에서 -5 dB 이상의 전자파차폐효율을 보여주었으며, 이러한 실험 결과들은 질소 관능기가 그래핀 옥사이드 내에 전자전달을 용이하게 하여 흡수되는 전자파 양을 증가시켰기 때문으로 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권3호
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• pp.408-412
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• 2019

본 연구에서는 urea를 이용해 질소 도핑된 카본 펠트 전극을 제조하고 이를 바나듐 레독스 흐름 전지용 전극으로 적용하였다. Urea는 암모니아 보다 취급이 용이할 뿐 아니라 고온 열분해를 통해 $NH_2$ 라디칼이 발생하여 탄소 표면에 질소 작용기를 만들고 이는 바나듐 이온의 산화/환원 반응을 향상시키는 활성점(active site)로 작용한다. Urea로 활성화된 카본 펠트 전극은 $150mA/cm^2$의 전류 밀도에서 14.9 Ah/L의 방전 용량을 보였으며 이는 산소작용기로 활성화된 카본 펠트(OGF) 및 비활성화 카본 펠트(GF)보다 각각 23% 및 187% 더 높았다. 이러한 결과는 urea로 활성화된 카본 펠트 전극이 레독스 흐름 전지용 전극 소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.29-33
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• 2010

본 연구에서는 여러 가지 열처리 온도에서 다성분 도핑에 의한 광촉매의 밴드갭 저감 및 가시광 광분해 효과를 알아보고자 tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEATFB)로 B, C, N, F 등이 동시에 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매를 제조하였다. 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매가 가시광선영역에서 분해되는 정도를 확인하기 위해서 태양광에 조사하여 rhodamine B와 acridine orange로 염료분해 실험을 수행하였다. XRD 결과 $800^{\circ}C$ 이하에서 열처리된 $TiO_{2}$ 광촉매는 anatase 구조가 존재하고 있음을 알 수 있었다. XPS 분석을 통하여 광활성에 영향을 미치는 B, C, N, F의 결합구조를 확인하였고 UV-DRS 결과로부터 다성분 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매의 밴드 갭이 2.98 eV로 줄어든 것을 알 수 있었다. 다성분 도핑 $TiO_{2}$의 태양광 조사에 의한 UV-Vis 결과에서 acridine orange에 대한 광분해 효과가 도핑되지 않은 샘플에 비해 1.61배 증가함을 알 수 있었다. 특히, 다성분이 동시 도핑되고 $700^{\circ}C$에서 열처리된 샘플이 acridine orange과 rhodamine B 두 가지 염료 모두에서 가장 좋은 광분해 효과를 보여 주었다.