Choi, Ye Ji;Lee, Kyeong Min;Yun, Kug Jin;Lee, Young-Seak
Applied Chemistry for Engineering
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v.30
no.2
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pp.212-218
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2019
To investigate the effect of the oxyfluorination of carbon nanotubes (OF-CNTs) on electroless Ni deposition and electromagnetic interference shielding efficiency (EMI SE), CNTs were treated with a mixture of oxygen and fluorine gases and sequentially deposited with nickel. These samples were then manufactured into thin films on a polyimide film to evaluate their EMI SE. The surface chemical property of OF-CNTs was investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. From the results of thermogravimetric and scanning electron microscopic analyses, it was found that both the amount of deposited Ni and the surface morphology changed depending on oxyfluorination. Moreover, the Ni-deposited CNTs pretreated with $O_2:F_2=1:9vol%$ exhibited the maximum EMI SE as approximately 19.4 dB at 1 GHz. These results were attributed to the formation of oxygen and fluorine functional groups on the surface of CNTs due to the oxyfluorination, and the functional groups enabled to deposit a suitable amount of Ni and improve the dispersion in the deposited solution.
This study sets the solar power system installed and applied to the vertical side wall among the photovoltaic systems in the building as the scope of the research. The theoretical background was considered through literature research as a research method, and the current status, trends and characteristics of solar generator design installed and applied to domestic and foreign vertical side walls were then investigated and analyzed cases. As a result, the importance and necessity of photovoltaic generators, potential for power generation and growth were identified, and positive factors and directions were found for improving aestheticity. Based on this point, we would like to propose expected effects that can be applied to photovoltaic system design installed and applied to vertical side walls in the future, and confirm the direction and significance of the improvement of aesthetic quality of the proposal for development of thin film solar cell design technology using green facade design.
Kim, Jongryul;Choi, Youngyoun;Park, Jongsung;Song, Ohsung
Korean Journal of Metals and Materials
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v.46
no.11
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pp.762-769
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2008
Hydrogenated amorphous silicon(a-Si : H) layers, 120 nm and 50 nm in thickness, were deposited on 200 $nm-SiO_2$/single-Si substrates by inductively coupled plasma chemical vapor deposition(ICP-CVD). Subsequently, 30 nm-Ni layers were deposited by E-beam evaporation. Finally, 30 nm-Ni/120 nm a-Si : H/200 $nm-SiO_2$/single-Si and 30 nm-Ni/50 nm a-Si:H/200 $nm-SiO_2$/single-Si were prepared. The prepared samples were annealed by rapid thermal annealing(RTA) from $200^{\circ}C$ to $500^{\circ}C$ in $50^{\circ}C$ increments for 30 minute. A four-point tester, high resolution X-ray diffraction(HRXRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), and scanning probe microscopy(SPM) were used to examine the sheet resistance, phase transformation, in-plane microstructure, cross-sectional microstructure, and surface roughness, respectively. The nickel silicide on the 120 nm a-Si:H substrate showed high sheet resistance($470{\Omega}/{\Box}$) at T(temperature) < $450^{\circ}C$ and low sheet resistance ($70{\Omega}/{\Box}$) at T > $450^{\circ}C$. The high and low resistive regions contained ${\zeta}-Ni_2Si$ and NiSi, respectively. In case of microstructure showed mixed phase of nickel silicide and a-Si:H on the residual a-Si:H layer at T < $450^{\circ}C$ but no mixed phase and a residual a-Si:H layer at T > $450^{\circ}C$. The surface roughness matched the phase transformation according to the silicidation temperature. The nickel silicide on the 50 nm a-Si:H substrate had high sheet resistance(${\sim}1k{\Omega}/{\Box}$) at T < $400^{\circ}C$ and low sheet resistance ($100{\Omega}/{\Box}$) at T > $400^{\circ}C$. This was attributed to the formation of ${\delta}-Ni_2Si$ at T > $400^{\circ}C$ regardless of the siliciation temperature. An examination of the microstructure showed a region of nickel silicide at T < $400^{\circ}C$ that consisted of a mixed phase of nickel silicide and a-Si:H without a residual a-Si:H layer. The region at T > $400^{\circ}C$ showed crystalline nickel silicide without a mixed phase. The surface roughness remained constant regardless of the silicidation temperature. Our results suggest that a 50 nm a-Si:H nickel silicide layer is advantageous of the active layer of a thin film transistor(TFT) when applying a nano-thick layer with a constant sheet resistance, surface roughness, and ${\delta}-Ni_2Si$ temperatures > $400^{\circ}C$.
60 nm- and 20 nm-thick hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) layers were deposited on 200 nm $SiO_2/Si$ substrates using ICP-CVD (inductively coupled plasma chemical vapor deposition). A 10 nm-Ni layer was then deposited by e-beam evaporation. Finally, 10 nm-Ni/60 nm a-Si:H/200 nm-$SiO_2/Si$ and 10 nm-Ni/20 nm a-Si:H/200 nm-$SiO_2/Si$ structures were prepared. The samples were annealed by rapid thermal annealing for 40 seconds at $200{\sim}500^{\circ}C$ to produce $NiSi_x$. The resulting changes in sheet resistance, microstructure, phase, chemical composition and surface roughness were examined. The nickel silicide on a 60 nm a-Si:H substrate showed a low sheet resistance at T (temperatures) >$450^{\circ}C$. The nickel silicide on the 20 nm a-Si:H substrate showed a low sheet resistance at T > $300^{\circ}C$. HRXRD analysis revealed a phase transformation of the nickel silicide on a 60 nm a-Si:H substrate (${\delta}-Ni_2Si{\rightarrow}{\zeta}-Ni_2Si{\rightarrow}(NiSi+{\zeta}-Ni_2Si)$) at annealing temperatures of $300^{\circ}C{\rightarrow}400^{\circ}C{\rightarrow}500^{\circ}C$. The nickel silicide on the 20 nm a-Si:H substrate had a composition of ${\delta}-Ni_2Si$ with no secondary phases. Through FE-SEM and TEM analysis, the nickel silicide layer on the 60 nm a-Si:H substrate showed a 60 nm-thick silicide layer with a columnar shape, which contained both residual a-Si:H and $Ni_2Si$ layers, regardless of annealing temperatures. The nickel silicide on the 20 nm a-Si:H substrate had a uniform thickness of 40 nm with a columnar shape and no residual silicon. SPM analysis shows that the surface roughness was < 1.8 nm regardless of the a-Si:H-thickness. It was confirmed that the low temperature silicide process using a 20 nm a-Si:H substrate is more suitable for thin film transistor (TFT) active layer applications.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.3
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pp.492-498
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2021
This feasibility study evaluated an optically transparent planar antenna using liquid salt-water as the conducting material. The most significant reason behind using liquid salt-water for transparent antenna applications is its excellent average optical transparency (OTav) (> 95% at a salinity of 40 ppt) compared to other typical solid transparent thin-film electrodes, such as indium tin oxide (ITO:> 73%) or multi-layer films (MLF: > 78%). Each conductive arm of the proposed dipole is constructed from a salt-water layer held between two clear planar acrylic layers (r = 2.61, tan = 0.01, OTav > 90%) (acrylic/salt-water/acrylic; ASA) due to surface tension. To examine the electrical and optical properties of the ASA structure, the surface tension was measured to determine the thickness of the salt-water layer that finalized its sheet resistance and OTav. The average gain and efficiency of the antenna were 1.72 dBi and 74%, respectively, in the operating UHF (Ultra high frequency) band (470-771 MHz). Therefore, the proposed antenna can be a good candidate for applications as a transparent planar antenna using salt-water.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.29
no.2
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pp.113-119
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2022
In order to improve the mechanical reliability of next-generation electronic devices including flexible, wearable devices, a high level of mechanical reliability is required at various flexible joints. Organic adhesive materials such as epoxy for bonding existing polymer substrates inevitably have an increase in the thickness of the joint and involve problems of thermodynamic damage due to repeated deformation and high temperature hardening. Therefore, it is required to develop a low-temperature bonding process to minimize the thickness of the joint and prevent thermal damage for flexible bonding. This study developed flexible laser transmission welding (f-LTW) that allows bonding of flexible substrates with flexibility, robustness, and low thermal damage. Carbon nanotube (CNT) is thin-film coated on a flexible substrate to reduce the thickness of the joint, and a local melt bonding process on the surface of a polymer substrate by heating a CNT dispersion beam laser has been developed. The laser process conditions were constructed to minimize the thermal damage of the substrate and the mechanism of forming a CNT junction with the polymer substrate. In addition, lap shear adhesion test, peel test, and repeated bending experiment were conducted to evaluate the strength and flexibility of the flexible bonding joint.
In this paper, a simple method of forming a solution-based carbon nanotube (CNT) for use as a conductive material for electronic devices was studied. The CNT thin film coating was performed on the glass by applying the spin coating method and the argon atmospheric pressure plasma process. In order to observe changes in electrical and physical properties according to the number of coatings, samples formed in the same manner from times 1 to 5 were prepared, and surface shape, reflectance, transmittance, absorbance, and sheet resistance were measured for each sample. As the number of coatings increased, the transmittance decreased, and the reflectance and absorptivity increased in the entire measurement wavelength range. Also, as the wavelength decreases, the transmittance decreases, and the reflectance and absorption increase. In the case of electrical properties, it was confirmed that the conductivity was significantly improved when the second coating was applied. In conclusion, in order to replace CNT with a transparent electrode, it is necessary to consider the number of coatings in consideration of reflectivity and electrical conductivity together, and it can be seen that 2 times is optimal.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.5
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pp.310-316
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2021
Conventional satellites are generally large satellites that are multi-functional and have high performance. However, small satellites have been gradually drawing attention since the recent development of lightweight and integrated electric, electronic, and optical technologies. As the size and weight of a satellite decrease, the barrier to satellite development is becoming lower due to the cost of manufacture and cheaper launch. However, solar panels are essential for the power supply of satellites but have limitations in miniaturization and weight reduction because they require a large surface area to be efficiently exposed to sunlight. Space solar cells must be manufactured in consideration of various space environments such as spacecraft and environments with solar thermal temperatures. It is necessary to study structural materials for lightweight and high-efficiency solar cells by applying an unfolding mechanism that optimizes the surface-to-volume ratio. Currently, most products are developed and operated as solar cell panels for space applications with a triple-junction structure of InGaP/GaAs/Ge materials for high efficiency. Furthermore, multi-layered junctions have been studied for ultra-high-efficiency solar cells. Flexible thin-film solar cells and organic-inorganic hybrid solar cells are advantageous for material weight reduction and are attracting attention as next-generation solar cells for small satellites.
Bae, Jong In;Lee, Haeng Bok;Kim, Jeong Won;Lee, Kyung Mook;Kim, Myung-Whun
Korean Journal of Optics and Photonics
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v.33
no.2
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pp.74-83
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2022
The entire process, from the raw material to the final system qualification test, has been developed to fabricate a large-diameter, lightweight reflective-telescope system for a satellite observation. The telescope with 3 anastigmatic mirrors has an aperture of 700 mm and a total mass of 66 kg. We baked a silicon carbide substrate body from a carbon preform using a reaction sintering method, and tested the structural and chemical properties, surface conditions, and crystal structure of the body. We developed the polishing and coating methods considering the mechanical and chemical properties of the silicon carbide (SiC) body, and we utilized a chemical-vapor-deposition method to deposit a dense SiC thin film more than 170 ㎛ thick on the mirror's surface, to preserve a highly reflective surface with excellent optical performance. After we made the SiC mirrors, we measured the wave-front error for various optical fields by assembling and aligning three mirrors and support structures. We conducted major space-environment tests for the components and final assembly by temperature-cycling tests and vibration-shock tests, in accordance with the qualifications for the space and launch environment. We confirmed that the final telescope achieves all of the target performance criteria.
Covalent organic frameworks (COFs) have shown promise in various applications, including molecular separation, dye separation, gas separation, filtration, and desalination. Integrating COFs into membranes enhances permeability, selectivity, and stability, improving separation processes. Combining COFs with single-walled carbon nanotubes (SWCNT) creates nanocomposite membranes with high permeability and stability, ideal for dye separation. Incorporating COFs into polyamide (PA) membranes improves permeability and selectivity through a synthetic interfacial strategy. Three-dimensional COF fillers in mixed-matrix membranes (MMMs) enhance CO2/CH4 separation, making them suitable for biogas upgrading. All-nanoporous composite (ANC) membranes, which combine COFs and metal-organic framework (MOF) membranes, overcome permeance-selectivity trade-offs, significantly improving gas permeance. Computational simulations using hypothetical COFs (hypoCOFs) demonstrate superior CO2 selectivity and working capacity relevant for CO2 separation and H2 purification. COFs integrated into thin-film composite (TFC) and polysulfonamide (PSA) membranes enhance rejection performance for organic contaminants, salt contaminants, and heavy metal ions, improving separation capabilities. TpPa-SO3H/PAN covalent organic framework membranes (COFMs) exhibited superior desalination performance compared to traditional polyamide membranes by utilizing charged groups to enable efficient desalination through electrostatic repulsion, suggesting their potential for ionic and molecular separations. These findings highlight COFs' potential in membrane technology for enhanced separation processes by improving permeability, selectivity, and stability. In this review, COF applied for the separation process is discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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