• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.596-601
• /
• 2020

SiC는 큰 밴드 갭 에너지를 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품소재로 활용이 가능한 재료이다. 따라서 국내 부존 규조토의 고부가가치 활용을 위해 정제 규조토로부터 합성한 β-SiC 분말의 열전물성에 대해 조사하였다. 정제한 규조토 중의 SiO₂ 성분을 카본블랙으로 환원 탄화 반응시켜 β-SiC 분말을 합성하고, 잔존하는 불순물(Fe, Ca 등)을 제거하기 위해서 산처리 공정을 행하였다. 분말의 성형체를 질소 분위기 2000℃에서 1~5시간 소결시켜 n형 SiC 반도체를 제작하였다. 소결시간이 길어짐에 따라 캐리어 농도의 증가 및 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 합성 및 산처리한 β-SiC 분말에 내재하는 억셉터형 불순물(Al 등)로 인한 캐리어 보상효과가 도전율 향상에 저해하는 요인으로 나타났다. 소결시간이 증가함에 따라 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 Seebeck 계수의 절대값이 증가하였다. 본 연구에서의 열전 변환 효율을 반영하는 power factor는 상용 고순도 β-SiC 분말로 제작한 다공질 SiC 반도체에 비해 다소 작게 나타났지만, 산처리 공정을 정밀하게 제어하면 열전물성은 보다 향상될 것으로 판단된다.

• 센서학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.3-8
• /
• 1995

ITO(indium tin oxide)와 PSL(porous silicon layer)을 이용하여 n-ITO/p-PSL 이종접합형 광검출 소자를 실리콘 기판상에 제조하였다. 실리콘 질화막과 Ni-Cr/Au를 이용하여 선택적으로 양극반응을 시켰으며, 각 소자를 메사구조로 정의하여 소자간을 격리하였고 ITO를 이용하여 소자의 열화문제를 억제시켰다. 제조된 소자에 백색광을 $0{\sim}3000Lux$까지 변화시키면서 얻은 I-V 특성으로부터 광전류가 입사된 광량에 선형적으로 비례함을 알았다. 제조된 소자는 약 -40V의 역방향 바이어스까지 안정되게 동작하였으며 암전류 밀도가 약 $40nA/mm^{2}$로 나타났다. Xe램프를 이용하여 $400nm{\sim}1100nm$까지 파장을 변화시키면서 측정한 결과 $600nm{\sim}700nm$사이에서 약 0.6A/W의 광응답을 나타내었다. 또한 제조된 소자는 3주 경과 후에도 거의 특성의 변화가 관찰되지 않았다.

• 멤브레인
• /
• 제14권4호
• /
• pp.312-319
• /
• 2004

졸겔법에 의해 Si(OC$_2$$H_5$/)$_4$-($CH_3$O)$_3$B-C$_2$$H_5$OH-$H_2O$계로부터 다공성의 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막을 제조하였다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$막의 특성을 BET, IR spectrophotometer, X-ray diffractometer, SEM 과 TEM을 사용하여 조사하였다. $700^{\circ}C$에서 얻어진 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 평균 기공직경은 0.0048 $\mu\textrm{m}$이고, 표면적은 354.398 $m^2$/g이었으며, 입자의 크기는 7 nm인 무정형의 다공체이었다. SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소/질소 혼합 기체 분리 특성은 기체분리 압력을 달리하여 조사하였다. $25^{\circ}C$, ΔP 155.15cmHg에서 수소/질소 혼합 기체를 분리하여 본 결과 SiO$_2$-B$_2$O$_3$ 막의 수소에 대한 real separation factor($\alpha$)는 4.68이었다. 그리고 투과셀의 압력차(ΔP)값이 증가할수록 real separation factor($\alpha$), head separation factor($\beta$), tail separation factor((equation omitted))값이 증가하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제31권12호
• /
• pp.3593-3599
• /
• 2010

In an original effort, this lab attempted to employ polystyrene nanoparticles as a template for the synthesis of ordered and highly porous macroporous $SiO_2$ thin films, utilizing their high combustion temperature and narrow size distribution. However, polystyrene nanoparticle thin films were not obtained due to the low interaction between individual particles and between the particle and silicon substrate. However, polystyrene-polyacrylic acid (PS-AA) colloidal particles of a core-shell structure were synthesized by a one-pot miniemulsion polymerization approach, with hydrophilic polyacrylic acid tails on the particle surface that improved interaction between individual particles and between the particle and silicon substrate. The PS-AA thin films were spin-coated in the thickness ranges from monolayer to approximately $1.0\;{\mu}m$. Using the PS-AA thin films as sacrificial templates, macroporous $SiO_2$ thin films were successfully synthesized by vapor deposition or conventional solution sol-gel infiltration methods. Inspection with field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed that the macroporous $SiO_2$ thin films consist of interconnected air balls (~100 nm). Typical macroporous $SiO_2$ thin films showed ultralow refractive indices ranging from 1.098 to 1.138 at 633 nm, according to the infiltration conditions, which were confirmed by spectroscopy ellipsometry (SE) measurements. This research shows how the synthetic control of the macromolecule such as hydrophilic polystyrene nanopaticles and silicate sol precursors innovates the optical properties and processabilities for actual applications.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제34D권7호
• /
• pp.30-36
• /
• 1997

Bump bonded piezoesistive silicon accelerometer was fabricated by the porous silicon micromachining and th eprocess technique of integrated circuit. The output voltage of the accelerometer fabricated on (111)-oreiented Si substrates with n/n$^{+}$n triple layers showed good linear characteristic of less than 1%. The measured sensitivity and the resonant frequency was about 743 .mu.V/g and 2.04 kHz, respectively. And the transverse sensitivity of 5.2% was measured from the accelerometer. Also, to investigate an influence on the output characteristics of the sensor due to bump bonding, the values of the piezoresistors were measured through thermal-cycling test in the temperature variation form -50 to 120.deg. C. Then, there was 0.014% resistance changes about 3.61 k.ohm., so sthe output charcteristics of the sensor was less affected by bump bonding.g.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.13-19
• /
• 2021

n형 SiC 반도체에서 적층 결함이 열전 물성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. ��-SiC 분말 성형체를 질소 분위기에서 1600~2100 ℃, 20~120분간 열처리해서 30~42 %의 기공률을 갖는 다공질 SiC 반도체를 제작하였다. X선 회절 분석으로 적층 결함량, 격자 스트레인 및 격자 상수를 산출하였고, 미세 구조 분석을 위해서 기공률 및 비표면적 측정과 함께, 주사 전자현미경 (SEM), 투과 전자현미경 (TEM) 및 고분해능 전자현미경 (HREM) 등을 관찰하였다. Ar 분위기 550~900 ℃에서 도전율과 Seebeck 계수를 측정 및 산출하였다. 열처리 온도가 높을수록, 처리 시간이 길어질수록 캐리어 농도 증가 및 입자와 입자간의 연결성 향상에 의해 도전율이 향상되었다. 도너로 작용하는 질소의 고용으로 Seebeck 계수는 음(-)의 값을 나타내었고, 도전율과 마찬가지로 열처리 온도 및 시간이 상승함에 따라 Seebeck 계수의 절대 값이 증가하였다. 이는 적층 결함의 감소, 즉 입자 및 결정 성장과 함께 적층 결함 밀도의 감소에 의해 포논의 평균 자유 행정이 증가해서 결과적으로 포논-드랙 효과에 의한 Seebeck 계수의 향상으로 나타난 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2000년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.116-119
• /
• 2000

The advantage of plasma-sprayed coating is their good resistance against thermal shock due to the porous state of the coated layer with a consequently low Youngs modulus. However, the existence of many pores with a bimodal distribution and a laminar structure in the coating reduces coating strength and oxidation protection of the base metals. In order to counteract these problems, there have been many efforts to obtain dense coatings by spraying under low pressure or vacuum and by controlling particle size and morphology of the spraying materials. The aim of the present study is to survey the effects of the HIP treatment between 1100 and 130$0^{\circ}C$ on plasma-sprayed oxide coating of A1$_2$O$_3$, A1$_2$O$_3$-SiO$_2$on the metal substrate (type C18N10T stainless steel). These effects were characterized by phase identification, Vickers hardness measurement, and tensile test before and after HIPing. These results show that high-pressure treatment has an advantage for improving adhesive strength and Vickers hardness of plasma-sprayed coatings.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.116-119
• /
• 2000

The advantage of plasma-sprayed coating is their good resistance against thermal shock due to the porous state of the coated layer with a consequently low Youngs modules. However, the existence of many pores with a bimodal distribution and a laminar structure in the coating reduces coating strength and oxidation protection of the base metals. In order to counteract these problems, there have been many efforts to obtain dense coatings by spraying under low pressure or vacuum and by controlling particle size and morphology of the spraying materials. The aim of the present study is to survey the effects of the HIP treatment between 1100 and 130$0^{\circ}C$ on plasma-sprayed oxide coating of A1$_2$O$_3$, A1$_2$O$_3$-SiO$_2$ on the metal substrate (type C18N10T stainless steel). These effects were characterized by phase identification, Vickers hardness measurement, and tensile test before and after HIPing, These results show that high-pressure treatment has an advantage for improving adhesive strength and Vickers hardness of plasma- sprayed coatings.

• 환경위생공학
• /
• 제13권2호
• /
• pp.147-155
• /
• 1998

In this study, we prepared non-porous plasma membrane for having high permeability and selectivity and this membrane was deposited on the $Al_{2}O_{3}$ membrane by using $CHF_{3}$ & $SiH_{4}$ monomer. Also, we investigated for the permeation characteristics of the plasma polymer membrane by Ar plasma treatment. When the position of substrate was near cathode, the selectivity was increased with Ar plasma treatment time and rf-power. The pore size of $Al_{2}O_{3}$ membrane had an effect on the permeability and the position of substrate affected selectivity.

• 공업화학
• /
• 제18권6호
• /
• pp.568-574
• /
• 2007

투명결정화 유리의 전구체로서 균열이 없는 $Li_2O1{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}8.6SiO_2$ 조성인 다공성 괴상 겔을 formamide를 첨가한 알콕시드 용액으로부터 sol-gel방법으로 합성하였다. 겔 합성에서 겔화 활성화 에너지, 비표면적, 습윤겔의 완전 탈수에 필요한 온도, 기공의 부피 및 기공크기와 분포를 측정하였고, 겔의 결정화온도를 검토하고자 시차열분석을 실시하였다. 겔화의 활성화에너지는 가수분해에 필요한 물의 첨가량에 따라 13~14 kcal/mol 범위를 나타내고, 물의 첨가량이 가수분해시 필요한 이론량의 3배 이상일 경우, $70{\sim}75^{\circ}C$, 건조속도 0.1~0.3 %/h에서는 겔의 균열을 방지할 수 있어 안정한 괴상 겔을 제조할 수 있었다. $180^{\circ}C$에서 건조한 겔체는 비표면적, 기공부피 및 기공크기분포는 $239.40m^2/g$, 0.001~0.03 mL/g 그리고 1~122 nm 반지름의 미세구조로 된 투명 겔체로서 다공질 물질임이 확인되었고, 건조겔의 시차열분석 결과 $800^{\circ}C$ 부근에서 1차 발열피크, $980^{\circ}C$ 부근에서가 2차 발열피크가 확인되어 결정화가 일어남을 알 수 있었다.