• Title/Summary/Keyword: 성장온도

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Effects of Oxygen Flow Ratio on the Structural and Optical Properties of Al-doped ZnO Thin Films (산소 유량비 변화에 따른 Al 도핑된 ZnO 박막의 구조 및 광학적 특성)

  • Son, Young-Gook;Hwang, Dong-Hyun;Cho, Shin-Ho
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.267-272
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    • 2007
  • Al-doped ZnO (AZO) thin films were grown on glass substrates by radio-frequency magnetron sputtering. The effects of oxygen flow ratio, which was used for a sputtering gas, on the AZO thin films were investigated by using the X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), and Hall effects measurement. The AZO thin film, deposited with oxygen flow ratio of 0% at the growth temperature of $400^{\circ}C$, showed a strongly c-axis preferred orientation and the lowest resistivity of $6.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$. The ZnO (002) diffraction peak indicated a tendency to decrease substantially with increasing the oxygen flow ratio. Furthermore, as the oxygen flow ratio was decreased, the carrier concentration and the hall mobility were increased, but the electrical resistivity was decreased.

ITZO 박막의 전자적 및 광학적 특성

  • Lee, Seon-Yeong;Denny, Yus Rama;Gang, Hui-Jae;Heo, Seong;Jeong, Jae-Gwan;Lee, Jae-Cheol;Chae, Hong-Cheol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.324-324
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    • 2012
  • 투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs)는 일반적으로 면저항이 $103{\Omega}/sq$ 이하로 전기가 잘 통하며, 가시광선영역인 380~780 nm에서의 투과율이 80% 이상이고, 3.2eV 이상의 밴드갭을 가지는 재료로써, 전기전도도와 가시광선영역에서 투과성이 높아 전기적, 광학적 재료로 관심을 받아 다년간 연구대상이 되어오고 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 투명전도체(Transparent Conducting Oxides: TCOs) 소재로는 Indium Tin Oxide (ITO)가 가장 각광받고 있지만, Indium의 가격상승과 박막의 열처리를 통해 저항이 증가하는 단점을 가지고 있어 이를 대체 할 새로운 소재 개발이 필요한 상황이다. 그러므로 투명전도체 소재 개발에 있어서 가장 중요한 연구과제는 Indium Tin Oxide(ITO)의 단점을 개선시키고 안정된 고농도의 In-Zn-Sn-O(ITZO) 박막을 성장시키는 것이다. 본 연구에서는 RF스퍼터링법에 의하여 Si wafer에 In-Zn-Sn-O(IZTO)를 $350{\AA}$ 만큼 증착시키고, 1시간 동안 $300^{\circ}C$, $350^{\circ}C$, $400^{\circ}C$로 각각 열처리 하였다. 박막의 전자적, 광학적 특성은 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy), REELS(Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy)를 이용하여 연구하였다. XPS측정결과, ITZO박막은 In-O, Sn-O and Zn-O의 결합을 가지고 있고, 박막의 열처리를 통해 $400^{\circ}C$에서 Zn2p의 피크가 가장 크게 나타나는 반면 In3d와 Sn3d는 열처리를 했을 때가 Room Temperature에서 보다 피크가 작아지는 것을 확인하였다. 이는 $400^{\circ}C$에서 Zn가 표면에 편석됨을 나타낸다. 그리고 REELS를 이용해 Ep=1500 eV에서의 밴드갭을 얻어보면, 밴드갭은 $3.25{\pm}0.05eV$로 온도에 크게 변화하지 않았다. 또한 QUEELS -Simulation에 의한 광학적 특성 분석 결과, 가시광선영역인 380nm~780nm에서의 투과율이 83%이상으로 투명전자소자로의 응용이 가능하다는 것을 보여주었다.

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열처리에 따른 SiO2/ZrO2 적층 감지막을 이용한 EIS소자의 pH 감지 특성 평가

  • Gu, Ja-Gyeong;Jang, Hyeon-Jun;Jeong, Hong-Bae;Lee, Yeong-Hui;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.239-239
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    • 2011
  • 최근에 감지막의 pH 감지특성을 평가하기 위해 electrolyte insulator semiconductor (EIS) 구조가 유용하게 이용되고 있다. EIS는 CMOS공정과 호환이 가능하고 구조가 간단하며 pH 변화에 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. EIS 구조를 갖는 pH 센서의 동작 메커니즘은 pH 용액의 수소이온이 감지막의 표면에서 표면전위를 변화시키는 것에 기인한다. pH 감지막으로는 높은 유전율과 안정성이 뛰어난 high-k 물질이 많이 연구되고 있다. 그 중 high-k 물질인 ZrO2은 낮은 열전도도, 산성에서 알칼리성 영역까지의 넓은 화학안정성을 가지며 낮은 열 팽창성, 높은 유전상수 등 우수한 특성을 가지고 있다. 본 실험은 SiO2/ZrO2를 적층한 EIS 소자를 제작하여 열처리에 따른 전기적 특성과 pH 감지 특성을 평가해 보았다. EIS 적층막으로 사용된 SiO2는 실리콘과 high-k 감지막 사이의 계면상태를 양호하게 유지시키기 위한 완충막으로 성장되었다. 후속열처리는 rapid thermal annealing (RTA) 시스템을 이용하여 750$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$, 950$^{\circ}C$로 H2/N2 분위기에서 30초 동안 실시하였다. RTA 열처리 온도가 증가할수록 높은 pH 감지특성이 보였으며 hysteresis 현상과 drift 효과와 같은 non ideal 효과에 강한 immunity가 있는 것을 확인하였다. 결론적으로 SiO2/ZrO2 적층구조를 갖는 EIS는 RTA 950$^{\circ}C$ 열처리를 실시하였을 때 우수한 EIS pH 센서를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.

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Co-evaporator를 이용하여 제작한 CIGS Precursor Stack 구조 및 RTP 조건에 따른 Selenization 효과에 관한 연구

  • Kim, Chan;Kim, Dae-Hwan;Seong, Si-Jun;Gang, Jin-Gyu;Lee, Il-Su;Do, Jin-Yeong;Park, Wan-U
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.404-405
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    • 2011
  • Cu(InGa)$Se_2$ (CIGS) 박막 태양전지의 저가 및 대면적화를 위한 양산화 공정인 two-step process (sputter/selenization) 공정에서는 sputtering으로 형성한 metal precursor stack을 $H_2$ Se gas를 이용하여 selenization하는 공정을 주로 이용한다. 하지만 이러한 selenization 공정은 유독한 $H_2$ Se gas를 이용해야 한다는 점과 긴 시간 동안 열처리를 해야 하는 단점을 가지고 있다. 이에 metal precursor stack 위에 Se 막을 우선 증착하고, Rapid Thermal Process (RTP)를 이용하여 selenization하는 방법이 현재 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 sputtering 이후 RTP를 이용한 CIGS 흡수층 제작에 대한 선행연구의 일환으로 co-evaporator 장비를 이용하여 다양한 구조의 precursor를 제작하고 RTP 조건에 따른 selenization 효과를 연구하였다. Co-evaporator를 이용하여 CIGS, CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 4가지 구조의 precursor stack을 Mo coated soda lime glass 위에 제작하였다. 이때 amorphous 상태의 precursor stack을 만들기 위하여 기판에 열은 가하여 주지 않았으며, 각각의 stack 구조에서 가지고 있는 Cu, In, Ga, Se의 총량을 동일하게 유지하기 위하여 각 stack의 증착 시간을 동일하게 유지하였다. Selenization을 위한 RTP 조건은 550, $600^{\circ}C$ 각각에 대하여 1, 5, 10분으로 split을 진행하였다. Precursor stack의 증착 후 관찰한 XRD 결과는 비정질 상태를 잘 나타내었으며, SEM 결과 CIGS precursor stack을 제외한 나머지 구조의 stack에서는 In 박막의 surface roughness로 인하여 박막의 평탄화가 좋지 않음을 확인하였다. CIGS precursor stack의 경우, RTP 온도와 시간 split와 상관없이 결정화가 잘 이루어졌으나 grain의 성장이 부족하였다. 이에 비하여 CIG/Se, CuGa/In/Se, In/CuGa/Se 구조의 precursor stack의 경우, $550^{\circ}C$ 열처리에서는 InSe의 결정상이 관찰 되었으며 $600^{\circ}C$, 5분 이상 열처리에서 CIGS 결정상이 관찰되었다. 이러한 결과는 Se이 metal 원소들과 함께 있는 CIGS 구조에 비하여 metal precursor stack 위에 Se을 증착한 stack 구조들의 경우는 CIGS 결정을 형성하기 위해 Se이 metal 층들로 확산되어 반응을 하여야 하므로 상대적으로 많은 열에너지가 필요한 것으로 이해할 수 있으며, RTP를 이용한 selenization 공정으로 CIGS 박막 태양전지의 흡수층 형성이 가능함을 확인하였다.

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Isolation and Charcterization of Micrococcus sp. HJ-19 Secreting Extracellular Protease (단백질 분해효소를 분비하는 Micrococcus sp. HJ19의 분리 및 특성)

  • Cha, In-Tae;Oh, Yong-Sik;Roh, Dong-Hyun
    • Korean Journal of Microbiology
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    • v.43 no.3
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    • pp.222-226
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    • 2007
  • Proteases are degradative enzymes which hydrolyze a peptide bond between amino acids and they are abundantly applied to commercial field. In order to screen new source of pretense, bacteria secreting extracellular pretense were isolated by enrichment culture from deep sea water samples of East Sea, Korea. A bacterium, named as HJ19, showed the best growth and the largest clear zone in plates supplemented skim milk at $30^{\circ}C$. The partial DNA sequence analysis of the 16S rRNA gene, phenotypic tests and morphology identified that this strain was In genus Micrococcus. The strain HJ19 could not grow at $10^{\circ}C$ but it started growth and showed pretense activity at $20^{\circ}C$. The optimal growth was at $37^{\circ}C$ and the maximal protease activity at $30^{\circ}C$ was about 480unit/ml.

Variations in electrical properties and interface reactions of $Ta_{2}O_{5}-Si$ by RTA post annealing (RTA 후속 열처리에 의한 $Ta_{2}O_{5}-Si$ 계면 반응과 전기적 특성 변화)

  • Jeon, Seok-Ryong;Lee, Jeong-Yeop;Han, Seong-Uk;Park, Jong-Wan
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.5 no.3
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    • pp.357-363
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    • 1995
  • PECVD(Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition)법을 이용하여 증착한 $Ta_{2}$O_{5}$ 박막의 전기적 특성과 미세구조에 미치는 RTA(Rapid Thermal annealing) 후속 고온 열처리의 영향을 조사하였다. $Ta_{2}$O_{5}$ 박막의 미세구조와 interface 거동을 관찰하기 위하여XRD(X-ray Diffractometer), TEM(Transmission Electron Microscope), AES(Auger Electron Spectroscope) 분석을 실시하였으며, 전기적 특성을 관찰하기 위하여 I-V, C-V 측정을 하였다. $600^{\circ}C$에서 60초간 열처리를 실시하였을 경우 가장 우수한 유전 특성 및 누설 전류 특성을 보였으며, 유전 상수는 26이었고 누설 전류는 5 $\times$ $10^{-11}$A/$cm^{2}$이었다. $600^{\circ}C$ 이상의 온도에서 행한 열처리에 의하여 박막의 누설 전류와 유전 특성은 복합적으로 영향을 받았음을 알 수 있었다. 이는 $600^{\circ}C$의 열처리에서 이루어지고있는 박막의 결함감소와 고밀화 현상과 함께 80$0^{\circ}C$ 이상의 열처리에서 발생하는 조밀육방정 결정 구조를 가지는 $\delta$-$Ta_{2}$O_{5}$의 결정화에 기인함을 알 수 있었다. 또한 TEM과 AES분석 결과로부터 이들 박막의 누설 전류와 유전상수의 변화는 열처리에 의하여 일어나는 Ta-O-Si transition층의 생성과 성장에 기인함을 알 수 있었다. 따라서 $Ta_{2}$O_{5}$ 박막의 전기적 특성의 변화는 RTA 후속 열처리에 따른 계면 반응과 결정화 그리고 박막의 조밀화에 그 영향이 있음을 알 수 있었다.

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The Structural and Optical Properties of ZnO : $Al_{2}O_{3}$ Compound by Reaction Sintering (Reaction Sintering에 의한 ZnO : $Al_{2}O_{3}$ 합성물의 구조 및 광학적 특성)

  • Kang, Byeong-Mo;Park, Gye-Choon;Yoo, Yong-Tek
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.7 no.3
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    • pp.218-224
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    • 1998
  • 2nO and $Al_{2}O_{3}$ powder were weighed in 1 : 1 mole ratio and ball-milled in ethanol for 3 h. Dried mixture were pressed and then sintered at $900^{\circ}C{\sim}1200^{\circ}C$ for 3 h in vacuum($3{\times}10^{-5}$ Torr). According to XRD, remnant ZnO and $Al_{2}O_{3}$ not converted to $ZnAl_{2}O_{4}$ were observed up to $1100^{\circ}C$, which were completely changed to$ZnAl_{2}O_{4}$ ternary compound at $1200^{\circ}C$. Optical bandgap is calculated at 4.75 eV. With increasing sintering temperature, PL spectrums shifted to shorter wavelengths and are appeared 430nm at $1200^{\circ}C$.

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Effect of the Garlic on the Fermentation and Quality of Kimchi (마늘첨가가 김치의 숙성 및 품질에 미치는 영향)

  • Cho, Hyun-Kyung;Park, So-Hee;Jung, Chung-Sung;Jo, Jae-Sun
    • Journal of the Korean Society of Food Culture
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    • v.16 no.5
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    • pp.470-477
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    • 2001
  • This study was conducted to investigate the effect of garlic on the fermentation and organoleptic quality of kimchi. For this study, changes in pH, acidity, reducing sugar content and microbial count of kimchi during fermentation were tested and sensory test of fermented kimchi was also conducted. The acidity of kimchi with garlic was increased rapidly more than control kimchi at early stage of fermentation. Though the reducing sugar content was higher in kimchi with garlic than control kimchi, but that of all samples were almost same at mature stage of fermentation. Total bacteria and lactic acid bacterial counts were higher in kimchi with garlic than control kimchi at early stage of fermentation, but those were reversed at final stage of fermentation. By the result of sensory test, garlic was contributed to taste and aroma positively at level of $2{\sim}3g$ garlic to 100g of kimchi.

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Characteristics of Zirconia Nanoparticles with Hydrothermal Synthesis Process (수열합성법으로 제조된 지르코니아의 나노분말 특성)

  • Cho, Chi Wook;Tai, Weon Pil;Lee, Hak Sung
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.25 no.6
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    • pp.564-569
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    • 2014
  • Zirconia nanoparticles were synthesized by hydrothermal process, and experimental parameters such as reaction temperature, reaction time, kind and concentration of precipitator, kind of precursor were varied. Particle sizes and crystalline phases of each synthesized nanoparticles were analyzed with X-ray diffraction and FE-scanning electron microscope (SEM). The particle size and crystallization of zirconia increased with increasing concentration of precipitator. The growth rate of particle sizes when NaOH as a precipitator was used also increased more than that of KOH. Therefore, the use of KOH rather than NaOH was more effective in the control of particle sizes. An amorphous zirconia nanoparticle was found in 4 h of hydrothermal reaction, but the monoclinic zirconia nanoparticle was found in 8 h and over of hydrothermal reaction, and the width of nanoparticles was slightly slimmed and the length of nanoparticles was slightly extended with increasing reaction time. The smallest particle size was produced at the same synthesis condition when zirconium chloride among the precursors such as zirconium (IV) acetate, zirconium nitrate and zirconium chloride was used.

Environmental Stress Strategies for Stimulating Lipid Production from Microalgae for Biodiesel (바이오디젤용 지질 생산을 위한 미세조류 배양에서 환경 스트레스 조건의 활용 전략)

  • Kim, Garam;Mujtaba, Ghulam;Rizwan, Muhammad;Lee, Kisay
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.25 no.6
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    • pp.553-558
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    • 2014
  • Microalgae are a promising alternative feedstock for biodiesel production because their growth rates and oil contents are higher than those of conventional energy crops. Microalgal lipid is mainly triacylglyceride that can be converted to biodiesel as fatty acid methyl esters through trans-esterification. In this paper, the influence of several important lipid inducing factors such as nutrient limitation and changes in salinity and metallic components in microalgae and their potential strategies to be used for biodiesel production are reviewed. Depending upon strains/species that we use, microalgae react to stresses by producing different amount of triacylglyceride and/or by altering their fatty acids composition. Although the most widely applied method is the nitrogen starvation, other potential factors, including nutrient surplus conditions and changes in salinity, pH, temperature and metal concentrations, should be considered to increase biodiesel productivity.