• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 1996.11a
• /
• pp.50-50
• /
• 1996

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.2 no.4
• /
• pp.232-236
• /
• 1999

A solar cell based on dye-sensitized photoelectric conversion was studied by electrochemical and spec-trofluorometric methods for the purposes of enhancing its efficiency and stability of $TiO_2$ solar cells. Nanocrystalline $TiO_2$ was used to prepare photoelectrodes, and photosensitizing dyes such as malachite green oxalate, basic blue3, rhodamine B, and bromocresol purple were chosen as sensitizers. Electrochemical oxidation potentials and absorption and emission wavelengths of dyes were used to determine energy levels of the dyes. By comparing excited energy levels of the dyes with the conduction band edge potential $(E_{c,s})\;of\;TiO_2$ calculated by using the flat-band potential $(E_{fb})\;of\;TiO_2$, properties of a dye required to fabricate a high efficient photosensitizing solar cell with high short-circuit current $(J_{sc})$ were suggested. Enhanced stability of photocurrent was obtained by coating a $TiO_2|ITO$ electrode with Polypyrrole that Possibly Prevented the recombination between the conduction band electrons and oxidized dyes and suppressed the direct electrode redox reactions of dyes on ITO.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.99.1-99.1
• /
• 2017

$TiO_2$는 기계적, 화학적 안정성이 높아 가혹한 화학적 환경 또는 고온 운전 조건에서 훌륭한 내구성을 보여주어 산업적으로 일찍이 널리 이용되어 왔다. 예를 들어, 염소발생 (chlorine evolution reaction) 또는 산소발생반응은 (oxygen evolution reaction) 염소 또는 산소 라디칼에 전극이 지속적으로 노출되기에 강한 내부식성을 지닌 전극재가 요구되었고, 그 결과 $TiO_2$를 골조로 한 불용성전극 (dimensionally stable anode)이 개발되어 이용되고 있다. 그러나, $TiO_2$는 절연성이 높은 금속 산화물 재료이기 때문에 넓은 표면적 획득 및 촉매제 사용을 통해 소재의 단점을 극복해야만 한다. 넓은 반응 표면적 획득의 한 방법으로써 전기화학적 양극산화 (electrochemical anodization)를 통한 $TiO_2$ 나노튜브 제조법은 경제적이면서도 구조 제어도 간편한 방법이다. $TiO_2$ 나노튜브는 100nm 전후의 기공 크기를 가짐과 동시에 매우 높은 종횡비를 지니고 있어 넓은 반응 표면적 획득에 특히 유리하다. 그러나, 이 높은 종횡비는 촉매 도입을 어렵게 하는 저해요소가 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 방법들이 연구되었으나 대부분이 번거롭거나 비싼 후단공정을 필요로 한다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 나노튜브에 촉매를 도핑하기 위한 간단한 전기화학적 방법으로, 단일공정 양극산화법 (single-step anodization)과 전압충격법 (potential shock), 그리고 저전압충격법 (under potential shock)을 연구하였으며 이에 적용 가능한 촉매제의 종류를 소개한다. 또한, 촉매의 성질에 따른 응용분야와 그 성능평가 결과를 제시한다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.128-132
• /
• 2021

In this paper, the surface of electrodes used in solar cells was roughened using wet etching method among surface texturing method, and after surface treatment, dye sensitive solar cell using TiO2 oxide semiconductor was produced. The surface spectroscopic properties of surface treated electrodes were analyzed according to etching time, and by evaluating the electrical properties of TiO2 dye-sensitized solar cells produced according to etching time, the study on improving the efficiency of solar cells according to surface treatment was conducted. As a result, solar cells that etched the electrode surface for 10 minutes could see an improvement of about 27.46[%] over their existing efficiency.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2009.06a
• /
• pp.365-368
• /
• 2009

메탄올 연료전지에서 기존의 탄소 지지체의 전기화학적인 특성과 유사한 새로운 지지체 물질을 개발하기위해서 $TiO_2$ 산화물을 선정하였고 이것의 전도성을 향상에 관한 연구를 하였다. 새로운 지지체인 Degussa $TiO_2$를 이용하여 고온에서 열처리하는 방법으로써 얻을 수 있었다. 이러한 지지체위에 백금 촉매를 담지하는 합성 실험은 간단한 방법인 sodium borohydride 방법으로써 수행하였고 구조적인 결과를 확인하기 위하여 XRD 분석으로써 확인하였다. 결과로부터 $TiO_2$에서 TiN으로 구조적인 변화를 알 수 있었고 상변화 과정이 높은 에너지와 소스로 인해 바뀐다는 것을 알 수 있었다. 이러한 지지체 촉매 전극의 전기적인 활성을 알아보기 위하여 CVs와 안전성을 확인하기 위하여 CA에서 분석하였다. 기존 탄소 지지체 촉매 전극과 황산과 메탄올 용액하에서 CVs와 CA를 비교하였을 때, 티타늄 질화물 지지체가 CVs에서 유사한 산화, 환원 활성을 나타내었고 CA에서 높은 전류에서 안정성을 보여주었다. 이러한 결과로부터 TiN 지지체는 탄소 지지체와 비교하였을 때 연료전지의 지지체로써의 가능성을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.11a
• /
• pp.244-245
• /
• 2015

PEALD TiN 금속 전극을 갖는 MOS device에서 SC1 ($NH_4/H_2O_2/H_2O=1:2:5$), SPM ($H_2SO_4/H_2O_2=10:1$), $H_2O_2$ etch chemical을 이용해 TiN 식각 후 oxide 표면 잔류 Ti에 의한 전기적 특성 분석을 진행 하였다. Etch chemical 중 SPM을 이용한 소자의 전기적 특성이 우수하였는데, 이는 잔류Ti atom의 양이 다른 etch chemical을 사용한 것 대비 낮았기 때문이다. 이로 인하여 낮은 leakage current, less frequency dependence의 특성이 관찰되었다. 또한, 후속 열처리를 통해 더욱 우수한 특성이 관찰 되었다. 이러한 공정기술은 single 전극을 갖는 CMOS 형성 시 사용 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.10 no.10
• /
• pp.684-690
• /
• 2000

In order to study effects of interfacial layers between $Pb(Zr,Til)Q_3(PZT)$ films and electrodes for Metal-Ferroelectric-MetaI(MFM) structure capacitors, we have fabricated the capacitors with the Pt/PZT/interfacial-layer/Pt/$TiO_2/SiO_2$/Si structure. $PbTiO_3(PT)$ interfacial layers were formed by sol-gel deposition and PbO, ZrO, and $TiO_2$ thin layers were deposited by reactive sputtering. $TiO_2$ interface layers result in the finest grains of PZT(crystalline Temp. $600^{\circ}C$) films compare to $PbO_2\;and\;ZrO_2$ layers. However, as the thickness of $TiO_2$ layer increases. PZT thin films become rough and electrical characteristics were deteriorated due to remained anatase phase. On the other hand. PT interface layers result in improved morphology of PZT films and do not significantly change ferroelectric properties. It is a also observed that seed layers at the middle and top of PZT films do not give significant effects on grain size but the PT seed layer at the interface between the bottom electrode and the PZT films results in the small grain size.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.73-73
• /
• 2000

안티퓨즈 소자는 프로그램 가능한 절연층의 상하 각각에 금속층이나 다결정 실리콘 등의 전도 가능한 전극으로 구성된다. 프로그램은 상하 전극간에 임계전압을 가했을 때 일어나게 되며 이때 절연층이 파괴되므로 비가역적이어서 재사용은 불가능하게 된다. 안티퓨즈 소자는 이러한 프로그램 특성으로 인하여 메모리 소자를 이용한 스위치 보다 속도나 집적도 면에서 우수하다. FPGAsdp 사용되는 안티퓨즈 소자는 집적도의 향상과 적정 절열파괴전압 구현을 위해 절연막의 두께를 감소시키는 것이 바람직하다. 그러나 두께나 감소될 경우 바닥전극의 hillock에 큰 영향을 받게 되며, 그로 인해 절연막의 두께를 감소시키는 것는 한계가 있는 것으로 보고되어 있다. 본 논문에서는 낮은 구동 전압에서 동작하고 안정된 on/pff 상태를 갖는 Al/TiO2-SiO2/Mo 형태의 안티퓨즈 소자를 제안하였다. 만들어진 antifuse cell은 0.6cm2 크기로 약 300개의 샘플을 제작하여 측정하였다. 비저항이 6-9 $\Omega$-cm인 P형의 실리콘 웨이퍼에 RF 마그네트론 스퍼터링(RF magnetron sputtering) 방법으로 하부전극인 Mo를 3000 증착하였다. SiO2는 안티퓨즈에서 완충막의 역할을 하며 구조적으로 antifuse cell을 완전히 감싸고 있는 형태로 제작되었다. 완충막 구조를 만들기 dln해 일반적인 포토리소그라피(Photo-lithography)작업을 거처 형성하였다. 형성된 hole의 크기는 5$mu extrm{m}$$\times$5$\mu\textrm{m}$ 이었다. 완충막이 형성된 기판위에 안티퓨즈 절연체인 SiO2를 PECVD 방식으로 100 증착하였다. 그 후 이중 절연막을 형성시키기 위해 LPCVD를 이용하여 TiO2를 150 증착시켰다. 상부 전극은 thermal evaporation 방식으로 Al을 250nm 증착하여Tejk. 하부전극으로 사용된 Mo 금속은 표면상태가 부드럽고 녹는점이 높은 매우 안정된 금속으로, 표면위에 제조된 SiO2의 특성을 매우 안정되게 유지시켰다. 제안된 안티푸즈는 이중절연막을 증착함으로서 전체적인 절연막의 두께를 증가시켜 바닥전극의 hillock의 영향을 적게 받아 안정성을 유지할 수 있도록 하였다. 또한, 두 절연막 사이의 계면 반응에 의해 SiO2 막을 약화시켜 절연막의 두께가 두꺼워졌음에도 기존의 SiO2 절연막의 절연 파괴 전압 및 누설 전류오 비교되는 특성을 가졌다. 이중막을 구성하고 있는 안티퓨즈의 ON-저항이 단일막과 비교해 비슷한 것을 볼 수 잇는데, 그 이유는 TiO2에 포함된 Ti가 필라멘트에 포함되어 있어 필라멘트의 저항을 감소시켰기 때문으로 사료된다. 결국 이중막을 구성시 ON-저항 증가에 의한 속도 저하 요인은 없다고 할 수 있다. 5V의 절연파괴 시간을 측정한느 TDDB 테스트 결과 1.1$\times$103 year로 기대수치인 수십 년보다 높아 제안된 안티퓨즈의 신뢰성을 확보 할 수 있었다. 제안된 안티퓨즈의 이중 절연막의 두께는 250 이고 프로그래밍 전압은 9.0V이고, 약 65$\Omega$의 on 저항을 얻을수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.28-28
• /
• 2018

수전해(electrochemical water splitting)는 연료전지의 가역적 역반응을 이용하여 물로부터 수소와 산소를 발생시키는 기술이다. 산소는 음극에서 발생하는데, 이 때 음극 표면은 고농도의 산소 음이온 및 라디칼에 장시간 노출된다. 때문에 기계적, 화학적 내구성이 우수한 전극재를 사용할 필요가 있다. 불용성 전극 (dimensionally stable anode, DSA)은 이러한 기술적 요구사항을 잘 만족하는 상용화 된 전극이다. 티타늄이나 티타늄 합금 표면에 촉매를 미량 반복 살포하여 산화물 형태의 매우 견고한 표면을 형성함으로서 내구성을 확보한다. 그러나, 보통 DSA 제조 기법의 특징에 따라 다공성 표면 구조를 사용하지는 않기 때문에 생산 과정이 복잡하고 비용이 많이 발생하는 문제를 여전히 나타내고 있다. 본 연구는 상기 문제를 개선하기 위한 수전해용 음극 제조 기술에 관한 연구이다. 티타늄과 티타늄 합금은 동일한 양극산화 기술 적용이 가능하다는 점을 이용하여 티타늄 기판으로부터 다공성 구조를 형성함으로써 바인더의 사용을 배제하였다. 단일공정양극산화기법 (single-step anodization)을 이용하여 $IrO_2$와 $RuO_2$를 도핑함으로써 TiO2에 촉매능을 부여하였다. 제조된 나노튜브들의 구조적 특징을 HR-TEM (High-resolution transmission electron microscope)과 FE-SEM (Field-emission scanning electron microscope)으로 분석하고 SAED (selective area electron diffraction) 패턴을 분석하여 전극재의 결정성을 확인하였다. 알칼라인 분위기에서 일으킨 산소발생반응 (oxygen evolution reaction, OER)의 LSV (linear sweep voltammetry) 결과를 XPS (X-ray photoelectron microscoscopy) 결과와 연관지어 촉매 표면 구조와 과전압의 관계를 해석하였다. LSV 결과로부터 Tafel 분석을 연달아 수행함으로써 전극의 속도결정단계를 정의하였다. 최종적으로 사이클 테스트 통하여 DSA로써의 성능을 평가하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.356-360
• /
• 1983

The photocurrent vs. potential characteristics of the $TiO_2$ ceramic electrodes have been investigated as functions of numerous variables including sample purity hydrogen reduction condition and pH of the electrolyte. The difference inphotoresponse between 99.99% and 98.5% $TiO_2$ electrodes was due to electron trapping effect. As the hydrogen reducing temperature of $TiO_2$ electrodes were increased the photocurrent was also increased to certain condition and then decreased. These results can be explained by the behavior of oxygen vacancies.