Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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1999.07a
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pp.62-62
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1999
Carbon based materials have many attractive properties such as a wide band gap, a low electron affinity, and a high chemical and mechanical stability. Therefore, researches on the carbon-based materials as field emitters have been drawn extensively to enhance the field emission properties. Especially, diamond gives high current density, high current stability high thermal conductivity durable for high temperature operation, and low field emission behaviors, Among these properties understanding the origin of low field emission is a key factor for the application of diamond to a filed emitter and the verification of the emission site and its distribution of diamond is helpful to clarify the origin of low field emission from diamond There have been many investigations on the origin of low field emission behavior of diamond crystal or chemical vapor deposition (CVD) diamond films that is intentionally doped or not. However, the origin of the low field emission behavior and the consequent field emission mechanism is still not converged and those may be different between diamond crystal and CVD diamond films as well as the diamond that is doped or not. In addition, there have been no systematic studies on the dependence of nondiamond carbon on the spatial distribution of emission sites and its uniformity. Thus, clarifying a possible mechanism for the low field emission covering the diamond with various properties might be indeed a difficult work. On the other hand, it is believed that electron emission mechanisms of diamond are closely related to the emission sites and its distributions. In this context, it will be helpful to compare the spatial distribution of emission sites and field emission properties of the diamond films prepared by systematic variations of structural property. In this study, we have focused on an understanding of the field emission variations of structural property. In this study, we have focused on an understanding of the field emission mechanism for the CVD grown undoped polycrystalline diamond films with significantly different structural properties. The structural properties of the films were systematically modified by varying the CH4/H2 ratio and/or applying positive substrate bias examined. It was confirmed from the present study that the field emission characteristics are strongly dependent on the nondiamond carbon contents of the undoped polycrystalline diamond films, and a possible field emission mechanism for the undoped polycrystalline diamond films is suggested.
ZnO, II-VI group inorganic compound semi-conductor, has been receiving much attention due to its wide applications in various fields. Since the ZnO has 3.37 eV of a wide band gap and 60 meV of big excitation binding energy, it is well-known material for various uses such the optical property, a semi-conductor, magnetism, antibiosis, photocatalyst, etc. When applied in the field of photocatalyst, many research studies have been actively conducted regarding magnetic materials and the core-shell structure to take on the need of recycling used materials. In this paper, magnetic core-shell ZnFe2O4@SiO2 nanoparticles (NPs) have been successfully synthesized through three steps. In order to analyze the structural characteristics of the synthesized substances, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) were used. The spinel structure of ZnFe2O4 and the wurtzite structure of ZnO were confirmed by XRD, and ZnO production rate was confirmed through the analysis of different concentrations of the precursors. The surface change of the synthesized materials was confirmed by SEM. The formation of SiO2 layer and the synthesis of ZnFe2O4@ZnO@SiO2 NPs were finally verified through the bond of Fe-O, Zn-O and Si-O-Si by FT-IR. The magnetic property of the synthesized materials was analyzed through the vibrating sample magnetometer (VSM). The increase and decrease in the magnetism were respectively confirmed by the results of the formed ZnO and SiO2 layer. The photocatalysis effect of the synthesized ZnFe2O4 @ZnO@SiO2 NPs was experimented in a black box (dark room) using methylene blue (MB) under UV irradiation.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.33
no.2
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pp.83-90
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2023
The β-Ga2O3 has the most thermodynamically stable phase, a wide band gap of 4.8~4.9 eV and a high dielectric breakdown voltage of 8MV/cm. Due to such excellent electrical characteristics, this material as a power device material has been attracted much attention. Furthermore, the β-Ga2O3 has easy liquid phase growth method unlike materials such as SiC and GaN. However, since the grown pure β-Ga2O3 single crystal requires the intentionally controlled doping due to a low conductivity to be applied to a power device, the research on doping in β-Ga2O3 single crystal is definitely important. In this study, various source powders of un-doped, Sn 0.05 mol%, Sn 0.1 mol%, Sn 1.5 mol%, Sn 2 mol%, Sn 3 mol%-doped Ga2O3 were prepared by adding different mole ratios of SnO2 powder to Ga2O3 powder, and β-Ga2O3 single crystals were grown by using an edge-defined Film-fed Growth (EFG) method. The crystal direction, crystal quality, optical, and electrical properties of the grown β-Ga2O3 single crystal were analyzed according to the Sn dopant content, and the property variation of β-Ga2O3 single crystal according to the Sn doping were extensively investigated.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2009.11a
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pp.114-114
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2009
ZnO has received considerable attention due to its potential applicability to optoelectronic devices such as ultraviolet-light emitting diodes (UVLEDs) and laser diodes (LDs). As well known, however, polar ZnO with the growth direction along the c-axis has spontaneous and piezoelectric polarizations that will result in decreased quantum efficiency. Recently, nonpolar ZnO has been studied to avoid such a polarization effect. In order to realize applications of nonpoar ZnO-based films to LEDs, growth of high quality alloys for quantum well structures is one of the important tasks that should be solved. $Mg_xZn_{1-x}O$ and $Cd_xZn_{1-x}O$ is ones of most promising alloys for this application because the alloys of ZnO with MgO and CdO provide a wide range of band-gap engineering spanning from 2.4 to 7.8 eV. In this study, we investigated on $Mg_xZn_{1-x}O$ films grown with various Mg/Zn flux ratios The films were grown on R-plane sapphire substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PAMBE). we investigated on $Mg_xZn_{1-x}O$ films grown with various Mg/Zn flux ratios. The films were grown on R-plane sapphire substrates by plasma-assisted molecular beam epitaxy (PAMBE). With the relatively low Mg/Zn flux ratios, a typical striated anisotropic surface morphology which was generally observed from the nonpolar (11-20) ZnO film on r-plane sapphire substrates. By increasing the Mg/Zn flux ratio, however, additional islands were appeared on the surface and finally the surface morphology was entirely changed, which was generally observed for the (0001) polar ZnO films by losing the striated morphology. Investigations by X-ray $\Theta-2{\Theta}$ diffraction revealed that (0002) and (10-11) ZnO planes are appeared in $Mg_xZn_{1-x}O$ films by increasing the Mg/Zn flux ratio. Further detailed investigation by transmission electron microscopy (TEM) and photoluminescence (PL) will be discussed.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.21
no.4
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pp.1-13
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2014
The paper gives an overview of the concepts, basic requirements, and trends regarding packaging technologies of power modules in hybrid (HEV) and electric vehicles (EV). Power electronics is gaining more and more importance in the automotive sector due to the slow but steady progress of introducing partially or even fully electric powered vehicles. The demands for power electronic devices and systems are manifold, and concerns besides aspects such as energy efficiency, cooling and costs especially robustness and lifetime issues. Higher operation temperatures and the current density increase of new IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) generations make it more and more complicated to meet the quality requirements for power electronic modules. Especially the increasing heat dissipation inside the silicon (Si) leads to maximum operation temperatures of nearly $200^{\circ}C$. As a result new packaging technologies are needed to face the demands of power modules in the future. Wide-band gap (WBG) semiconductors such as silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) have the potential to considerably enhance the energy efficiency and to reduce the weight of power electronic systems in EVs due to their improved electrical and thermal properties in comparison to Si based solutions. In this paper, we will introduce various package materials, advanced packaging technologies, heat dissipation and thermal management of advanced power modules with extended reliability for EV applications. In addition, SiC and GaN based WBG power modules will be introduced.
Tantalum-containing metal oxides, well known for their efficiency in water splitting and H2 production, have never been used in visible light driven photodecomposition of H2S and H2 production. The present work is an attempt in this direction and investigates their efficiency. A mixed metal oxide, ZnFe2Ta2O9, with the inclusion of Fe2O3 to impart color, was prepared by the conventional ceramic route in single- and double-calcinations (represented as ZnFe2Ta2O9-SC and ZnFe2Ta2O9-DC respectively). The XRD characterization shows that both have identical patterns and reveals tetragonal structure to a major extent and a minor contribution of orthorhombic crystalline system. The UV-visible diffuse reflection spectra demonstrate the intense, coherent and wide absorption of visible light by both the catalysts, with absorption edge at 650 nm, giving rise to a band gap of 1.9 eV. Between the two catalysts, however, ZnFe2Ta2O9-DC has greater absorption in almost the entire wavelength region, which accounts for its strong brown coloration than ZnFe2Ta2O9-SC when viewed by the naked eye. In photocatalysis, both catalysts decompose H2S under visible light irradiation (λ ≥ 420 nm) and produce solar H2 at a much higher rate than previously reported catalysts. Nevertheless, ZnFe2Ta2O9-DC distinguishes itself from ZnFe2Ta2O9-SC by exhibiting a higher efficiency because of its greater light absorption. Altogether, the tantalum-containing mixed metal oxide proves its efficient catalytic role in H2S decomposition and H2 production process also.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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