• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.1-6
• /
• 2008

Thermoelectric properties of calcium cobalt layer structure oxide system, $Ca_3Co_2O_6$ and $Ca_3Co_4O_9$ were investigated at the temperature range of 300 to 1000K for the application of thermoelectric generation. In the composition, the Ca site was partially substituted with Bi, Sr, La, K and the Co site was partially substituted with Mn, Fe, Ni, Cu, Zn. The thermoelectric properties of Bi substituted $Ca_3Co_4O_9$. $Ca_{2.7}Bi_{0.3}Co_4O_9$ for electrical conductivity, Seebeck coefficient and power factor were $85.4({\Omega}$cm)^{-l}, $176.2{\mu}V/K$ and $265.2{\mu}W/K^m$, respectively. The unit thermoelectric couple was fabricated with the p-type of $Ca_{2.7}Bi_{0.3}Co_4O_9$ and n-type ($Zn_{0.98}Al_{0.02}$)O thermoelectrics whose figure-of-merit(Z) were $0.87{\times}10^{-4}/K$ and $0.41{\times}10^4/K$, respectively. The generated thermoelectric power was about 30mV at the temperature difference of 120K in the unit thermoelectric couple.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.20 no.12
• /
• pp.676-680
• /
• 2010

Most TCOs such as ITO, AZO(Al-doped ZnO), FTO(F-doped $SnO_2$) etc., which have been widely used in LCD, touch panel, solar cell, and organic LEDs etc. as transparent electrode material reveal n-type conductivity. But in order to realize transparent circuit, transparent p-n junction, and introduction of transparent p-type materials are prerequisite. Additional prerequisite condition is optical transparency in visible spectral region. Oxide based materials usually have a wide optical bandgap more than ~3.0 eV. In this study, single-phase transparent semiconductor of $SrCu_2O_2$, which shows p-type conductivity, have been synthesized by 2-step solid state reaction at $950^{\circ}C$ under $N_2$ atmosphere, and single-phase $SrCu_2O_2$ thin films of p-type TCOs have been deposited by RF magnetron sputtering on alkali-free glass substrate from single-phase target at $500^{\circ}C$, 1% $H_2$/(Ar + $H_2$) atmosphere. 3% $H_2$/(Ar + $H_2$) resulted in formation of second phases. Hall measurements confirmed the p-type nature of the fabricated $SrCu_2O_2$ thin films. The electrical conductivity, mobility of carrier and carrier density $5.27{\times}10^{-2}S/cm$, $2.2cm^2$/Vs, $1.53{\times}10^{17}/cm^3$ a room temperature, respectively. Transmittance and optical band-gap of the $SrCu_2O_2$ thin films revealed 62% at 550 nm and 3.28 eV. The electrical and optical properties of the obtained $SrCu_2O_2$ thin films deposited by RF magnetron sputtering were compared with those deposited by PLD and e-beam.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.34 no.1
• /
• pp.55-70
• /
• 2001

Granitoids in the Younggwang-Kimje area can be divided into two types of granite. One is foliated granite (Cheongup and Kochang foliated granites) developed along the NE-SW direction kwangju fault system and the other is undeformed granite (Kimje and Younggwang granites) developed in the western part of the area. $SiO_2$ content of study area, Younggwang granite is 62.8-74.0%, Kochang foliated granite is 64.5-74.4%, Cheongup foliated granite is 64.5-70.2%, Kimje granite is 63.4-72.0%. The result indicated that these granitoids belong to the intermediate and acidic rock. In Harker's diagram, as $SiO_2$ increases, $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, CaO, $TiO_2$> $P_2O_{5}$s and MnO decrease, but $K_2O$ increases. In AFM diagram, Younggwang granite, Kochang foliated granite, Cheongup foliated granite and Kimje granite belong to calk-alkaline rock series. And in triangular diagrams of normative Qz-Or-Pl and An-Ab-Or, they are located in granodiorite and granite region. On the co-variation diagrams of trace elements with silica, Ba, Co, Li, Nb, An, Rb elements show increasing patterns. The diagrams of ACF and $Na_2O$ vs. $K_2O$ ratios indicate that granitoids of the study area belong to I-type.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
• /
• 1996.06b
• /
• pp.219-222
• /
• 1996

수열법은 밀폐용기중에서 10$0^{\circ}C$이상의 가열, 가압된 수용액이 반응에 관여하는 것으로써, 수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4 등과 같은 단결정의 육성 뿐만 아니라 균일분산계로부터 균일한 결정성의 미립자 합성에도 폭넓게 이용되고 있다. 세라믹분말의 합성에 있어서, 이 방법은 특히 형상, 입자크기의 제어가 용이할 뿐만 아니라 고상법, 졸-겔법, 공침법에서와 같은 열처리, 분쇄과정이 필요없기 때문에 고순도의 초미립자를 얻을 수 있는 장점이 있다. 근년 미국, 일본에서는 수열법을 이용한 유전, 압전체 등 세라믹분말의 일부가 공업적인 규모로 대량 생산되고 있다. 그러나 이에 대한 국내 기술은 아직 초기단계에 이르고 있는 실정이다. 따라서 본 연구실에서는 수열법에 의한 단결정 육성 (예; 자수정, CaCO3, AlPO4, GaPO4, KTP, Emerald 등), 박막제조 (예; GaP, PbTiO3, BaTiO3 등), 정제 (고령토, 장석, 도석 등), 원석처리 (진주, 인공 emerald, 비취 등) 그리고 각종 세라믹분말의 합성 등과 같은 다양한 기반기술의 축적과 동시에 공업화에 대응한 수열장치를 위하여 반응용기의 대형화, 엄밀한 밀폐방식, 실용적인 수열조건 등을 개발해 오고 있다. 본 발표에서는 현재까지의 연구개발 내용 중에서 결정성 미립자에 관련한 세라믹분말의 합성에 대한 일부의 결과들을 보고한다. 일반적으로 수열장치는 전기로, 반응용기, 온도 및 압력제어계 등을 기본으로 하고 있으며 시판용의 대부분이 교반기가 부착된 수직형 (vertical type)이다. 이와 같은 방식에 있어서는 엄밀한 밀폐가 곤란, 반응온도의 한계성 (25$0^{\circ}C$ 이하), 증진율의 한계성 (소량생산) 등과 같은 점이 있기 때문에 본 연구실에서는 개폐식 전기로내에 엄밀한 밀폐가 가능한 수평식(horizontal type)의 반응용기를 채택한 뒤 이를 회전 또는 시이소(seesaw)식으로 움직일 수 있도록 하여 연속공정화, 온도구배의 자율조절 그리고 보다 저온에서도 인위적인 이온의 확산을 효율적으로 유도할 수 있도록 하였다. 이와 같은 방식은 기존의 방식과 비교하여 반응용기 내에 응집현상과 미반응물이 존재하지 않으며 또한 단분산으로 결정성 미립자를 대량적으로 얻을 수 있는 장점이 있었다. 다음은 이상과 같이 본 연구실에서 자체 개발한 수열장치를 이용하여 PbTiO3, (Pb,La)TiO3Mn, BaTiO3, ZnSiO4:Mn, CaWO4 등과 같은 세라믹분말에 대한 합성 실험의 결과이다. 압전성, 초전성이 우수한 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 분말의 수열합성은 PbO, TiO2, La2O3 등의 분말을 출발원료로 하여 합성도도 25$0^{\circ}C$부근의 알카리성 용액중에서 결정성 PbTiO3 및 (Pb,La)TiO3:Mn 미립자를 단상으로 얻었으며 입자의 형상 및 크기는 합성온도와 수열용매의 종류에 의존하였다. 유전체로서 폭넓게 응용되고 있는 BaTiO3 분말은 Ba(OH)2.8H2O, TiO2와 같은 최적의 출발원료를 선택함으로써 15$0^{\circ}C$ 부근의 저온영역에서도 용이하게 합성할 수 있었다. 특히 본 연구에서는 수용성인 Ba(OH)2.8H2O를 사용함으로써 host-guest적인 반응을 유도시키는데 있어 물의 가장 실용적이고 효과적인 수열용매임도 알았다. ZnSiO4:Mn, CaWO4, MgWO4와 같은 형광체 분말은 공업적으로 고상반응 또는 습식법에 의해 얻어지고 있으나 이들 방법에 있어서는 분쇄공정으로 인한 형광특성의 저하와 같은 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 수열법을 이용하여 이들 화합물의 합성을 시도하였으며 그 결과 합성온도 30$0^{\circ}C$ 부근의 알칼리성 용액중에서 수열적으로 얻어짐을 알았다. 여기서의 합성분말을 이용하여 실제 조명램프로 제조한 결과 녹색, 청색 발광용 형광체로서 우수한 형광특성을 나타내었다. 천연에서 소량 산출되고 있는 고가의 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말은 도자기의 전사지용 청색안료로써 이용되고 있다. 본 연구실에서는 LiOH.H2O, Al(OH)3, MnO2 등의 분말을 출발원료로 하고 24$0^{\circ}C$ 온도 부근 그리고 물을 수열용매로 하여 천연산에 필적하는 (Li,Al)MnO2(OH)2:Co 분말을 인공적으로 합성하였다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
• /
• v.11 no.2
• /
• pp.85-93
• /
• 2013

This study has been carried out to elucidate the characteristics of the dissolution for Thermal Decomposed Solid Waste of uranium-bearing sludge (TDSW), the removal of impurities by an alkalization in a nitric acid dissolving solution of TDSW, and the selective removal (/recovery) of uranium by an acidification in an carbonate alkali solution, respectively. TDSW generated by thermal decomposition of U-bearing sludge which was produced in the uranium conversion plant operation, was stored in KAERI as a solid-powder type. It is found that the dissolution of TDSW is more effective in nitric acid dissolution than oxidative-dissolution with carbonate. At 1 M nitric acid solution, TDSW was undissolved about 30wt% as a solid residue, and uranium contained in TDSW was dissolved more than 99%. In order to the alkalization for the nitric acid dissolving solution of TDSW, carbonate alkalization is more effective with respect to remove the impurities. At the carbonate alkali solution controlled to about 9 of pH, Al, Ca, Fe and Zn co-dissolved with U in dissolution step was removed about $98{\pm}1%$. On the other hand, U could be recovered more than 99% by an acidification at pH about 3 in a carbonate alkali solution, which was nearly removed the impurities, adding 0.5M $H_2O_2$. It was found that uranium could be selectively recovered (/removed) from TDSW.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2016.02a
• /
• pp.258-258
• /
• 2016

최근 디스플레이 산업의 발전에 따라 고성능 디스플레이가 요구되며, 디스플레이의 백플레인 (backplane) TFT (thin film transistor) 구동속도를 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 트랜지스터의 구동속도를 증가시키기 위해 높은 이동도는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 기존 백플레인 TFT에 주로 사용된 amorphous silicon (a-Si)은 대면적화가 용이하며 가격이 저렴하지만, 이동도가 낮다는 (< $1cm2/V{\cdot}s$) 단점이 있다. 따라서 전기적 특성이 우수한 산화물 반도체가 기존의 a-Si의 대체 물질로써 각광받고 있다. 산화물 반도체는 비정질 상태임에도 불구하고 a-Si에 비해 이동도 (> $10cm2/V{\cdot}s$)가 높고, 가시광 영역에서 투명하며 저온에서 공정이 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 차세대 디스플레이 백플레인에서는 더 높은 이동도 (> $30cm2/V{\cdot}s$)를 가지는 TFT가 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 차세대 디스플레이에서 요구되는 높은 이동도를 갖는 TFT를 제작하기 위하여, amorphous In-Ga-Zn-O (a-IGZO) 채널하부에 화학적으로 안정하고 전도성이 뛰어난 SnO2 채널을 얇게 형성하여 TFT를 제작하였다. 표준 RCA 세정을 통하여 p-type Si 기판을 세정한 후, 열산화 공정을 거쳐서 두께 100 nm의 SiO2 게이트 절연막을 형성하였다. 본 연구에서 제안된 적층된 채널을 형성하기 위하여 5 nm 두계의 SnO2 층을 RF 스퍼터를 이용하여 증착하였으며, 순차적으로 a-IGZO 층을 65 nm의 두께로 증착하였다. 그 후, 소스/드레인 영역은 e-beam evaporator를 이용하여 Ti와 Al을 각각 5 nm와 120 nm의 두께로 증착하였다. 후속 열처리는 퍼니스로 N2 분위기에서 $600^{\circ}C$의 온도로 30 분 동안 실시하였다. 제작된 소자에 대하여 TFT의 전달 및 출력 특성을 비교한 결과, SnO2 층을 형성한 TFT에서 더 뛰어난 전달 및 출력 특성을 나타내었으며 이동도는 $8.7cm2/V{\cdot}s$에서 $70cm2/V{\cdot}s$로 크게 향상되는 것을 확인하였다. 결과적으로, 채널층 하부에 SnO2 층을 형성하는 방법은 추후 높은 이동도를 요구하는 디스플레이 백플레인 TFT 제작에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• v.17 no.10
• /
• pp.4761-4767
• /
• 2016

Objective: The use of Shamma (smokeless tobacco) by certain groups is giving rise to health problems, including cancer, in parts of Saudi Arabia. Our objective was to determine metals levels in Shamma using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). Methods: Thirty-three samples of Shamma (smokeless tobacco) were collected, comprising four types: brown Shamma (n = 14.0), red Shamma (n = 9.0), white Shamma (n = 4.0), and yellow Shamma (n = 6.0). All samples were collected randomly from Shamma users in the city of Najran. Levels of 11 elements (Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Li, Mn, Ni, Pb, and Zn) were determined by ICP-MS. Results: A mixed standard (20 ppb) of all elements was used for quality control, and average recoveries ranged from 74.7% to 112.2%. The highest average concentrations were found in the following order: Al ($598.8-812.2{\mu}g/g$), Mn ($51.0-80.6{\mu}g/g$), and Ni ($23.2-53.3{\mu}g/g$) in all four Shamma types. The lowest concentrations were for As ($0.7-1.0{\mu}g/g$) and Cd ($0.0-0.06{\mu}g/g$). Conclusions: The colour of each Shamma type reflects additives mixed into the tobacco. Cr and Cu were showed significant differences (P < 0.05) among Shamma types. Moreover, Pb levels are higher in red and yellow Shamma, which could be due to use (PbCrO4) as yellow colouring agent and lead tetroxide, Pb3O4 as a red colouring agent. The findings from this study can be used to raise public awareness about the safety and health effects of Shamma, which is clearly a source of oral exposure to metals.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.56 no.6
• /
• pp.745-764
• /
• 2023

In the Republic of Congo, Banded iron formations (BIFs) occur in two areas: the Chaillu Massif and the Ivindo Basement Complex, which are segments of the Archean Congo craton outcropping in the northwestern and southwestern parts of the country. They show interesting potential with significant mineral resources reaching 2 Bt and grades up to 60% Fe. BIFs consist mostly of oxide-rich facies (hematite/magnetite), but carbonate-rich facies are also highlighted. They are found across the country within the similar geological sequences composed of amphibolites, gneisses and greenschists. The Post-Archean Australian Shale (PAAS)-normalized patterns of BIFs show enrichment in elements such as SiO₂, Fe₂O₃, CaO, P₂O₅, Cr, Cu, Zn, Nb, Hf, U and depletion in TiO₂, Al₂O₃, MgO, Na₂O, K₂O, Sc, Th, Ba, Zr, Rb, Ni, V. REE diagrams show slight light REEs (rare earth elements; LREEs) compared to heavy REEs (HREEs), and positive La and Eu anomalies. The lithological associations, as well as the very high (Eu/Eu^*)_SN ratios> 1.8 shown by the BIFs, suggest that they are related to Algoma-type BIFs. The positive correlations between Zr and TiO₂, Al₂O₃, Hf suggest that the contamination comes mainly from felsic rocks, while the absence of correlations between MgO and Cr, Ni argues for negligeable contributions from mafic sources. Pr/Pr^* vs. Ce/Ce^* diagram indicates that the Congolese BIFs were formed in basins with redox heterogeneity, which varies from suboxic to anoxic and from oxic to anoxic conditions. They were formed through hydrothermal vents in the seawater, with relatively low proportions of detrital inputs derived from igneous sources through continental weathering. Some Congolese BIFs show high contents in Cr, Ni and Cu, which suggest that iron (Fe) and silicon (Si) have been leached through hydrothermal processes associated with submarine volcanism. We discussed their tectonic setting and depositional environment and proposed that they were deposited in extensional back-arc basins, which also recorded hydrothermal vent fluids.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.323-323
• /
• 2014

기존의 태양전지 기술은 기술 장벽이 매우 낮고 대량 생산을 통한 단가 절감하는 구조를 가지고 있어 대규모 자본을 가진 후발 기업에게 잠식되기 쉽다. 그러나, III-V족 화합물 반도체를 이용한 집광형 고효율 태양전지는 기술 장벽이 매우 높은 기술 집약 산업이므로 독자적인 기술을 확보하게 되면 독점적인 시장을 확보 할 수 있어 미래 고부가 가치 산업으로 적합하다. 특히 III-V족 화합물 반도체 태양전지는 III족 원소(In, Ga, Al)와 V족 원소(As, P)의 조합으로 0.3 eV~2.5 eV까지 밴드갭을 가지는 다양한 박막 제조가 가능하여 다양한 흡수 대역을 가지는 태양전지 제조가 가능하기 때문에 다중 접합 태양전지 제작이 가능하다. 또한 III-V 화합물 반도체는 고온 특성이 우수하여 온도 안정성 및 신뢰성이 우수하고, 또한 집광 시 효율이 상승하는 특성이 있어 고배율 집광형 태양광 발전 시스템에 가장 적합하다. Si 태양전지의 경우 100배 이하의 집광에서 사용하나, III-V 화합물 반도체 태양전지의 경우 500~1000배 정도의 고집광이 가능하다. 이러한 특성으로 III-V 화합물 반도체 태양전지 모듈 가격을 낮출 수 있고, 따라서 Si 태양전지 시스템과 비교하여 발전 단가 면에서 경쟁력을 확보할 수 있다. III-V 화합물 반도체는 다양한 밴드갭 에너지를 가지는 박막 제조가 용이하고, 직접천이(direct bandgap) 구조를 가지고 있어 실리콘에 비해 광 흡수율이 높다. 또한 터널정션(tunnel junction)을 이용하면 광학적 손실과 전기적 소실을 최소화 하면서 다양한 밴드갭을 가지는 태양전지를 직렬 연결이 가능하여 한 번의 박막 증착 공정으로 넓은 흡수대역을 가지며 효율이 높은 다중접합 태양전지 제작이 가능하다. 이에 걸맞게 본연구에서는 화학기상증착장치(MOCVD)를 이용하여 InAsP 나노선을 코어 쉘 구조로 성장하여 태양전지를 제작하였다. P-type Dopant로는 Disilane (Si2H6)을 전구체로 사용하였다. 또한 Benzocyclobutene (BCB) 폴리머를 이용하여 Dielectric을 형성하였고 Sputtering 방법으로 증착한 ZnO을 투명 전극으로 사용하여 나노선 끝부분과 실리콘 기판에 메탈 전극을 형성하였다. 이를 통해 제작한 태양전지는 솔라시뮬레이터로 측정했을때 최고 7%에 달하는 변환효율을 나타내었다.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.611-631
• /
• 1999

Enviromental geochemisty and heary metal contamination at the Kongjueil mine creek were underaken on the basis of physicohemical properties and mineralogy for various kinds of water (surface, mine and ground water),soil, precipitate and sediment collected of April and December in 1998. Hydrgeochemical composition of the water samples are characterized by relatively significant enricant of Ca+Na, alkiali ions $NO_3$ and Cl inground and surfore water, wheras the mine waters are relatively eneripheral water of the mining creek have the characteristics of the (Ca+Mg)-$(HCO_3+SO_4)$type. The pH of the mine water is high acidity (3.24)and high EC (613$\mu$S/cm)compared with those of surface and ground water. The range of $\delta$D and $\delta^{18}O$ values (relative to SMOW) in the waters are shpwn in -50.2 to -61.6% and -7.0 to -8.6$\textperthousand$(d value=5.8 to 8.7). Using computer program, saturation index of albite, calcite, dolomite in mine water are nearly saturated. The gibbiste, kaolinite and smectite are superaturated in the surface and ground water, respectively. Calculated water-mineral reaction and stabilities suggest that weathing of silicate minerals may be stable kaolinite owing to the continuous water-rock reaction. Geochemical modeling showed that mostly toxic heavy metals may exist larfely in the from of metal-sulfate $(MSO_4\;^2)$and free metal $(M^{2+})$ in nmine water. These metals in the ground and surface water could be formed of $CO_3$ and OH complex ions. The average enrichment indices of water samples are 2.72 of the groundwater, 2.26 of the surface water and 14.15 of the acid mine water, normalizing by surface water composition at the non-mining creek, repectively. Characteristics of some major, minor and rate earth elements (Al/Na, K/Na, V/Ni, Cr/V, Ni/Co, La/Ce, Th/Yb, $La_N/Yb_N$, Co/Th, La/Sc and Sc/Th) in soil and sediment are revealed a narrow range and homogeneous compositions may be explained by acidic to intermediate igneous rocks. And these suggested that sediment source of host granitic gneiss colud be due to rocks of high grade metamorphism originated by sedimentary rocks. Maximum concentrations of environmentally toxic elements in sediment and soil are Fe=53.80 wt.% As=660, Cd=4, Cr=175, Cu=158, Mn=1010, Pb=2933, Sb=4 and Zn=3740 ppm, and extremely high concentrations are found are found in the subsurface soil near the ore dump and precipitates. Normalizing by composition of host granitic gneiss, the average enerichment indices are 3.72 of the sediments, 3.48 of the soils, 10.40 of the precipitates of acid mine drainage and 6.25 of the soils near the main adit. The level of enerichment was very severe in mining drainage sediments, while it was not so great in the soils. mineral composition of soil and sediment near the mining area were partly variable being composed of quartz, mica, feldspar, chlorite, vermiculite, bethierin and clay minerals. reddish variable being composed of quartz, mica, feldspar, chlorite, vermiculite, bethierin and clay minerals. Reddish brown precipitation mineral in the acid mine drainage identifies by schwertmanite. From the separated mineralgy, soil and sediment are composed of some pyrite, arsenopyite, chalcopyrite, sphalerite, galena, malachite, goethite and various kinds of hydroxied minerals.