• Title/Summary/Keyword: 전기화학적 반응성

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The Effect of Sb doping on $SnO_2$ nanowires: Change of UV response and surface characteristic

  • Kim, Yun-Cheol;Ha, Jeong-Suk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.269-269
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    • 2010
  • $SnO_2$ 나노선은 n-type의 전기적 특성과 우수한 광 특성을 보이며, 전자소자, 광소자 뿐 아니라 다양한 종류의 가스 센서 등에 응용되고 있다. 그러나 $SnO_2$ 나노선은 공기중에서 전기적으로 불안정한 특성을 보이며, 도핑을 하지 않은 나노선 소자에서는 전자의 모빌러티가 높지 않다는 단점을 갖고 있다. 이를 개선하고자 본 연구에서는 화학기상증착법 (Chemical Vapor Deposition)으로 Sb을 도핑한 $SnO_2$ 나노선을 성장하여 전계방출효과 트랜지스터 (field effect transistor: FET)를 제작하여 전기적 특성과 UV 반응성의 변화를 측정하였다. Sb 도핑 양을 늘려감에 따라 전기적 특성이 반도체 특성에서 점점 금속 특성으로 변하는 것과 게이트 전압의 영향을 적게 받는 것을 확인하였다. 또한 도핑을 해준 $SnO_2$ 나노선의 경우 UV 반응과 회복 시간이 기존에 비하여 크게 감소하여 UV 센서에 더욱 적합해진 것을 확인하였다. 또한, 슬라이딩 트랜스퍼 공정을 이용하여 나노선을 원하는 기판에 정렬된 상태로 전이할 때 도핑한 나노선은 표면특성의 변화로 정렬도가 크게 감소하는 것을 확인하였고, 기판에 윤활제를 사용하여 정렬도를 높일 수 있었다.

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Voltage-Activated Electrochemical Reaction for Electrochemical Mechanical Polishing (ECMP) Application (ECMP 적용을 위한 전압활성영역의 전기화학적 반응 고찰)

  • Han, Sang-Jun;Lee, Young-Kyun;Seo, Yong-Jin;Lee, Woo-Sun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.163-163
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    • 2008
  • 반도체 소자가 고집적화 되고 고속화를 필요로 하게 됨에 따라, 기존에 사용되었던 알루미늄이나 텅스텐보다 낮은 전기저항, 높은 electro-migration resistance으로 미세한 금속배선 처리가 가능한 Cu가 주목받게 되었다. 하지만 과잉 디싱 현상과 에로젼을 유도하여 메탈라인 브리징과 단락을 초래할 있고 Cu의 단락인 islands를 남김으로서 표면 결함을 제거하는데 효과적이지 못다는 단점을 가지고 있었다. 특히 평탄화 공정시 높은 압력으로 인하여 Cu막의 하부인 ILD막의 다공성의 low-k 물질의 손상을 초래 할 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 기존의 CMP에 전기화학을 결합시킴으로서 낮은 하력에서의 Cu 평탄화를 달성 할 수 있는 기존의 CMP 기술에 전기화학을 접목한 새로운 개념의 ECMP (electrochemical-mechanical polishing) 기술이 생겨나게 되었다. 따라서 본 논문에서는 최적화된 ECMP 공정을 위하여 I-V곡선과 CV법을 이용하여 active. passive. trans-passive 영역의 전기화학적 특징을 알아보았고. Cu막의 표면 형상을 알아보기 위해 Scanning Electron Microscopy (SEM) 측정과 Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) 분석을 통해 금속 화학적 조성을 조사하였다.

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Effect of Carbon Filler and Ester Type Binder on the Reactivity and Adhesive Properties with PET Film of Conductive Paste (탄소필러와 에스테르계 바인더가 전도성 페이스트의 반응성 및 PET 필름과의 접착특성에 미치는 영향)

  • Shim, Chang Up;Ku, Hyo Sun;Kim, Youn Cheol
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.33 no.4
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    • pp.381-385
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    • 2022
  • It is very important to secure the adhesion durability between the base film and the conductive paste for the development of a sensor for detecting hazardous chemicals. In this study, an ester binder was used to improve the adhesive properties which can be a problem when applying the sensor to the cross cut 0B or 1B grade. This problem was found while evaluating the adhesive properties by coating the polyaniline/graphene nano plate (GNP) paste on the polyethylene terephthalate (PET) film. When 10 wt% or more of the ester-based binder was added, the cross cut grade to which the sensor can be applied was 3B or higher. It was confirmed that the excessive addition of the binder may affect the electrical properties of the conductive paste and actually decrease the reactivity to sulfuric acid. To improve the electrical property, a carbon black (CB) content was varied resulting in the optimum electrical property observed at 2 wt% of CB.

The novel methods for doping of Ru oxide on TiO2 nanotubes thin-film on Ti substrate by electrochemical anodization (타이타늄 나노튜브 박막 상의 루테늄 산화물의 전기화학적 도핑 방법)

  • Yu, Hyeon-Seok;O, Gi-Seok;Choe, Jin-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.235-236
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    • 2015
  • $TiO_2$는 표면적이 넓고 안정성이 높아 자체의 높은 밴드갭(3.0~3.2 eV)에도 불구하고 산업적으로 염소분해 전극으로써 사용되며, 최근 물분해 전극 적용 연구가 진행되고 있다. 전기화학적 물분해 반응을 위해서는 높은 과전압이 요구되므로 산업적으로 이용하기 위해 전도성을 향상시키기 위한 연구가 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 촉매제의 도핑이 연구되고 있으며 본 연구에서는 표면에 촉매를 도핑시키기 위한 두가지 방법을 연구하였다. 일반적으로 촉매로 사용되는 금속은 루테늄과 이리듐 등의 귀금속이며 촉매가 균일하게 도핑이 될수록 성능은 향상된다. 본 연구에서는 루테늄을 촉매로 선택하였으며 서로 다른 도핑 방법과 용매 하에서 물분해 실험을 진행하여 두 가지 방법의 물분해 효율을 비교하였다.

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Enhanced Sensitivity of PEDOT Microtubule Electrode to Hydrogen Peroxide by Treatment with Gold (금 처리를 통한 PEDOT 마이크로튜브 전극의 과산화수소 검출 특성 향상)

  • Park, Jongseo;Son, Yongkeun
    • Polymer(Korea)
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    • v.38 no.6
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    • pp.809-814
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    • 2014
  • An array structure of conducting polymer microtubule was fabricated for an amperometric biosensor. 3,4-Ethylenedioxythiophene (EDOT) was electropolymerized in the microporous template membrane with poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonic acid) (PEDOT/PSS) composite as a binder. The array structure can provide enhanced current collecting capability due to large active surface area compared to the macroscopic area of the electrode itself. For a biosensor application, the array electrode was tested for $H_2O_2$ detection and showed very sluggish electrochemical response to $H_2O_2$. To enhance the detection efficiency to the oxidation of $H_2O_2$, gold was treated on the electrode by two different approaches: sputtering and electrochemical deposition. Gold treatment with either method greatly enhanced the sensitivity of the electrode to $H_2O_2$. So, conducting polymer microtubule array with gold treatment was expected to be a sensitive amperometric biosensor system based on the detection of $H_2O_2$.

Zr based metallic glass thin films for corrosion protection of the metallic bipolar plate in PEM fuel cell (금속계 연료전지 분리판의 내식특성 향상을 위한 Zr기 비정질 박막 합성기술)

  • Seon, Ju-Hyeon;Mun, Gyeong-Il;Sin, Seung-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.19-20
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    • 2014
  • 연료전지 스택을 구성하는 핵심 부품 중 하나인 분리판(Bipolar plate)은 반응 연료인 수소와 산소를 분리하여 셀(cell)의 전면적에 균일하게 분배, 공급, 배기 및 전기화학반응에 의해 생성된 전류를 수집하며, 높은 가스밀폐성, 전기전도성 및 내식성이 요구된다. 분리판 소재로는 흑연, 고분자-탄소 복합체 및 금속 등이 사용되고 있으며, 이중 연료전지 스택의 부피, 무게 및 제조비용 감소를 위하여 금속분리판이 주목받고 있다. 그러나 금속분리판의 경우 연료전지 작동환경에서 부식반응에 의한 이온 용출로 인해 전극촉매나 고분자전해질막의 오염을 유발할 수 있다는 단점이 있어 최근 금속계 분리판의 코팅을 통하여 분리판의 내식특성 및 전기적 특성을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다.

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시아노에틸화한 폴리비닐알콜의 표면사이징에 따른 종이의 유전적 성질 향상

  • 서만석;이학래
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.89-89
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    • 2001
  • 종이는 목재섬유와 물의 현탁액을 스크련을 통해 균일하게 분산시킨 판상섬유 제품 으로서 가격이 저렴하고, 열, 전기절연성, 필터기능, 난연성 및 폐기성이 우수하여 다양한 분 야에서 활용되고 있다. 특히 최근에는 종이의 고부가가치화, 차별화를 위하여 내열성, 전기 절연성, 내수성, 기계적 특성, 내약품성, 생체적응성을 지닌 다양한 기능지가 개발되어 식품, 전기, 전자, 건축, 화학, 의료 관련 산업에 있어서 주요 재료로 이용되고 있다. 특히 전기, 전 자산업 발전과 더불어 전기절연성이 우수한 종이의 역할과 수요는 크게 증대되고 있으며 산 업발전의 핵심적인 제품으로서 자리매김을 하고 있다. 하지만 국내의 경우 전기절연지와 관 련된 제품 및 생산기술 부족으로 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이며, 그 수입량은 앞으 로 전기 및 전자 산업의 발전으로 인해 더욱 증가할 것으로 예상된다. 이러한 수입의존성을 극복하기 위해서는 전기절연지와 관련된 제품개발 및 생산기술에 관한 연구가 시급히 요청 되고 있다. 이러한 기술의 국산화는 수입 대체 효과 뿐만 아니라 관련 산업의 발전에도 기 여할 수 있을 것으로 예상되며 수출산업으로 성장할 수 있을 것으로 예상된다. 종이의 전기적 성질은 유전상수, 유전손실율과 같은 유전적 특성과 전기저항, 절연 파괴강도의 기계적 특성으로 구분할 수 있다. 종이의 전기적 성질 가운데 유전율은 전기장 에 대한 종이의 물리화학적인 반응으로 일반적으로 종이의 밀도와 종이를 구성하는 성분의 쌍극자 모멘트에 비례하며 온도에 따라서도 변화한다. 일반적으로 온도가 상승하면 열에너 지를 얻게된 쌍극자가 전기장에 배열됨으로써 유전율이 상승하지만 온도가 유리전이점 이상 으로 높아질 경우 열적 교란에 의해서 분극 능력이 감소하게 되어 유전완화 현상이 나타난 다. 전기절연지로 사용될 종이의 절연특성을 이해하기 위해서는 사용환경에 따른 유전적 특 성 및 tan$\delta$에 관한 연구가 펼요하다. 본 연구에서는 종이의 유전특성을 개선하기 위해서 펼름형성능력이 우수한 polyvinyl alcoholCPV A)과 aery lonitrile을 이용하여 시아노에틸화한 P PYA의 표면처리에 따른 종이의 유전적 특성의 변화를 검토하였다. 그 결과 PYA에 도입된 시아노에틸기에 의해 유전율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. 또 본 연구에 적용된 시험 범위에서는 온도상승에 따라 유전율이 상승하였다.

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Electrochemical Stability of Co-Mo and Ni-Mo Intermetallic Compound Electrodes for Hydrogen Electrode of Alkaline Fuel Cell (알칼리형 연료전지의 수소극용 Co-Mo 및 Ni-Mo 금속간화합물 전극의 전기화학적 안정성)

  • Lee C. R.;Kang S. G.
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.150-155
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    • 1999
  • The Electrochemical stabilities of the Brewer-Engel type intermetallic compounds of Co-Mo $(35 wt\%)$ and Ni-Mo$(35 wt\%)$ manufactured by the arc-melting method for the hydrogen electrode of $H_2-O_2$ alkaline fuel cell were investigated. Effects of temperature and concentration on the electrochemical behavior of the electrodes in the $80^{\circ}C$ 6 N KOH solution deaerated with $N_2$ gas were studied by electrochemical methods. The effect of overpotential on the electrochemical stabilities of Co-Mo and Ni-Mo intermetallic compounds was also discussed under the normal operation condition of AFC. It was shown that Co-Mo electrode had lower electrochemical stability as compared to Ni-Mo. In the case of Co-Mo electrode, a simultaneous dissolution of cobalt and molybdenum has occurred at low anodic overpotential form equilibrium hydrogen electrode potential, but the dissolution of cobalt was serious, and Co(OH)l layer on the electrode surface formed at the high anodic overpotential. In contrast the Ni-Mo electrode had high electrochemical stability because formation of the dense and thin protective $Ni(OH)_2$ layer prevented the dissolution of molybdenum.

Electrochemical Conversion of Carbon Dioxide (이산화탄소의 전기화학적 변환)

  • Song, Ji-Eun;Shin, Woon-Sup
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.12 no.2
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    • pp.131-141
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    • 2009
  • The conversion of carbon dioxide to value-added compounds has been attracted to solve the environmental problems due to the climate change caused by greenhouse effect in addition to recycle the abundant and renewable carbon source. For utilizing carbon dioxide to useful compounds, the development of catalysts and optimization of experimental conditions are indispensable since carbon dioxide is the most stable one among carbon compounds and the a certain amount of energy is required for the carbon dioxide conversion. The technologies developed for the electrochemical carbon dioxide conversion were reviewed in terms of electrocatalyst which can be electrode material, inorganic complex, and enzyme. This field should be developed further since no good catalyst having selectivity, efficiency, and stability all together.

Application of Phase-Field Theory to Model Uranium Oxide Reduction Behavior in Electrolytic Reduction Process (전해환원 공정의 우라늄 산화물 환원 거동 모사를 위한 Phase-Field 이론 적용)

  • Park, Byung Heung;Jeong, Sang Mun
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.16 no.3
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    • pp.291-299
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    • 2018
  • Under a pyro-processing concept, an electrolytic reduction process has been developed to reduce uranium oxide in molten salt by electrochemical means as a part of spent fuel treatment process development. Accordingly, a model based on electrochemical theory is required to design a reactor for the electrolytic reduction process. In this study, a 1D model based on the phase-field theory, which explains phase separation behaviors was developed to simulate electrolytic reduction of uranium oxide. By adopting parameters for diffusion of oxygen elements in a pellet and electrochemical reaction rate at the surface of the pellet, the model described the behavior of inward reduction well and revealed that the current depends on the internal diffusion of the oxygen element. The model for the electrolytic reduction is expected to be used to determine the optimum conditions for large scale reactor design. It is also expected that the model will be applied to simulate the integration of pyro-processing.