• Title/Summary/Keyword: 진공증발

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동시 스퍼터링 방법에 의한 Cu-In 금속층 증착 및 저온 안정상에 대한 열역학적 고찰

  • 김상덕;김수길;김형준;윤경훈;송진수
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.129-129
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    • 2000
  • 태양전지는 태양광에너지를 바로 전기에너지로 전환시키는 소자이다. 최근에는 다결정 태양전지의 응용가능성에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 이 중 CuInSe2는 여러 가지 좋은 물성을 가지고 있어서, 저가의 고효율 태양전지를 위한 광흡수층 재료로 주목받고 있다. 현재까지 다양한 방법이 시도되었지만, 10% 이상의 고효율을 가지는 고품질을 박막을 얻는 방법은 진공증발증착법과 selenization 방법뿐이다. 이 중 진공증발증착법에 의하여 형성된 박막을 이용하여 가장 높은 효율의 태양전지를 얻을 수 있으나, 진공 장비의 대면적화가 힘들기 때문에 대면적 태양전지 제조가 힘들다는 단점이 있다. 따라서 selenization 방법을 이용하여 CuInSe2 박막을 제조하는 것이 가장 유망한 방법이라 할 수 있다. Selenization 방법은 Cu-In 금속층을 제작한 뒤 이를 selenium과 반응을 시키는 방법이다. 따라서 이 방법을 이용하여 박막을 제조할 때는 Cu-In 금속층의 물성 조절이 이후 생성되는 CuInSe2 박막의 물성향상에 필수적이다. 따라서 Cu-In 금속층의 물성에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 Cu-In 이 성분계에서 알려진 반가 없다. 저온에서는 반응속도론적으로 매우 느리게 반응이 일어나기 때문에 열역학적으로 안정한 상을 얻기가 힘들기 때문이다. 따라서 본 실험에 앞서 각 제조 조건에 따른 열역학적인 안정상을 계산하였다. 그 결과, 상온에서 Cu의 양이 증가함에 따라, In$\longrightarrow$CuIn2$\longrightarrow$Cu11In9$\longrightarrow$Cu7In3 상으로 변화하였다. 9$0^{\circ}C$이하의 온도에서는 CuIn2 상이 안정하였고, 10$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 Cu11In9 상 두 가지로 존재하였고, Cu/In 인가전력비를 변화시켰을 때 조성비가 선형적으로 변하였다. 즉, Cu-In 동시스퍼터링법은 원하는 조성을 간편한 방법으로 정확하게 조절할 수 있는 방법이라 할 수 있다. 증착 온도를 변화시켰을 때는 9$0^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 존재하던 CuIn2 상이 10$0^{\circ}C$이상의 온도에서는 완전히 사라지고 In과 CuIn2 상이 사라지고 In 상과 Cu11In9 상이 나타났다. 상전이를 위하여 30$0^{\circ}C$의 높은 열처리 온도가 필요한 것은, 밀 저온 안정상이 형성된 뒤 각 원소들의 확산에 의해 상전이가 일어나기 때문에 이를 위한 충분한 열에너지를 가질 수 있는 온도가 필요하기 때문이다. 조성을 일정하게 유지하면서 챔버 압력을 변화시켰을 때는 형성되는 상의 미세구조난 결정성은 일정하였다. 인가전력, 증착온도, 챔버 압력 변화에 따른 상변화는 앞서 계산한 열역학적 결과와 정확히 일치하였다. 이는 동시스퍼터링 방법이 각 입자들을 원소 단위에서 균일하게 혼합할 수 잇는 방법이고, 또 입자들이 높은 에너지를 가지고 있기 때문이다. 즉, 원소 단위에서 균일한 반응을 하고, 가장 안정한 위치로 쉽게 이동할 수 있기 때문에 열역학적으로 안정한 상을 형성할 수 있는 것이다.

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Assessing the Dehydration Pervaporation Performance for Purification of Industrially Significant 1, 2 Hexanediol/Water Mixtures Using Crosslinked PVA Membrane (가교된 PVA 분리막을 이용한 1, 2 hexanediol/water 혼합물의 투과증발 탈수 특성 연구)

  • Shivshankar Chaudhari;Se Wook Jo;Min Young Shon
    • Membrane Journal
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    • v.33 no.6
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    • pp.369-376
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    • 2023
  • In this study, the alternative to the energy-intensive conventional vacuum distillation process, an eco-friendly and energy-efficient pervaporation separation was employed in 1,2 hexane diol/water (HDO/water) mixture. The crosslinked PVA-glutaraldehyde was coated inside the alumina hollow fiber membrane (Al-HF). In the HDO/IPA pervaporation separation, optimization of the membrane concerning PVA/GA ratio, curing temperature, and pervaporation operating condition were performed. In the long-term stability test, the sustainable pervaporation separation performance giving flux in the range of 1.90~2.16 kg/m2h, and water content in permeate was higher than 99.5% (separation factor = 68) was obtained from the PVA/GA (molar ratio = 0.08, curing temperature = 80℃) coated Al-HF membrane from HDO/water (25/75, w/w, %) mixture at 40℃. Therefore, this work provides potential and inspiration for PVA-based membranes to mitigate excessive energy requirements in HDO/water separation by pervaporation.

OLED Equipment for Next Generation using High Efficiency Evaporation Method (고효율 Evaporation법을 이용한 차세대 OLED 증착기)

  • Park, Yeong-Ho;Kim, Jong-Un
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.12-13
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    • 2007
  • OLED는 유기물을 이용한 진공 증발 증착법(Evaporation)에 의해 제조하고 있으며, 2세대 기판을 사용하고 있는 현재의 개념으로는 유기물 증착 효율이 수 %에 그치고 증착속도도 수 A/s로 상당히 낮다. OLED 제조의 생산성을 향상하기 위해서 증착속도로 10A/s이상, 제조 단가를 줄이기 위해 재료의 효율도 30% 이상으로 향상시킬 수 있었다.

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Synthesis and Characterization of Alumina Composite Membrane by Al Evaporation and Thermal Oxidation (알루미늄의 진공증발과 열산화에 의한 알루미나 복합분리막의 제조 및 특성분석)

  • 이동호;최두진;현상훈
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.32 no.3
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    • pp.349-358
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    • 1995
  • The ceramic composite membrane was synthesized by thermal oxidation after evaporation of Al on the support prepared by slip casting process. Oxidation was performed at $700^{\circ}C$ and 80$0^{\circ}C$ under dry oxygen atmosphere. It was considered as optimum oxidation condition that the membrane showed a knudsen behaviro. A further oxidation resulted in an increase of gas permeability because top layer became densified. Then, a multi-layered composite membrane was synthesized through a sol-gel method, evaporation and thermal oxidation of Al coating processes. While the membrane was thermally stable up to 80$0^{\circ}C$, gas permeability was rapidly decreased even at a slight amount of deposition of Al.

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Growth of CdTe(100) Epilayers by Hot-Wall Epitaxy and Photocurrent Characterization (Hot-Wall Epitaxy에 의한 CdTe(100) 박막의 성장과 광전류 특성)

  • 신현길;신영진;문종대
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.1
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    • pp.33-38
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    • 1994
  • -Hot-wall epitaxy 방법에 의하여 GaAs(100) 기판위에 CdTe(100)박막을 성장하였다. 박막을 성 장하는 동안 기판의 온도는 28$0^{\circ}C$ 증발원의 온도는 $430^{\circ}C$로 유지하였고 성장률은 $2mu$m/h이었다. 박막의 두께가 증가함에 따라 격자상수와 2결정 X-선 요동곡선의 반폭치가 감소하였다. CdTe (100) 박막의 광 전류 스펙트럼으로부터 에너지 띠간격의 광전류 봉우리는 가전자대 8 에 있는 전자가 광흡수에 의해 전도대 6 전이한 것이며 에너지 띠간격의 온도의존성을 구한 결과 온도계수 a=-2.3~-3.5 x 10-4 ev/k.

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Characteristics of Cooling Down in the Enclosed Vacuum Tank by Water Driving Ejector (수 이젝터를 이용한 밀폐형 진공탱크내의 온도저감 특성)

  • Kim, Se-Hyun;Shin, You-Sik;Bae, Kang-Youl;Lee, Youn-Whan;Jeong, Hyo-Min;Chung, Han-Shik
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.700-705
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    • 2003
  • The general cooling tower is a device for making a cooling water in refrigerant condensers or industrial process heat exchangers. The present cooling tower have defects with noises, complicated structure and environmental problems. In this paper, we constituted a new water cooling system by using a evaporating latent heat in an enclosed tank, and this system is consisted of an enclosed vacuum tank and water driving ejector system. Several experimental cases were carried out for improvement methods of high vacuum pressure and water cooling characteristics. The ejector performance was tested in case of water temperature variations that flows in the ejector. Based on the vacuum pressure by water driving ejector, the water cooling characteristics were investigated for the vaporized air condensing effects.

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Nanoparticle Ni Ink의 물성연구 및 전기수력학 인쇄공정확립

  • Lee, Yeong-U;Yang, Chan-Ho;Cha, Jong-Myeong;Kumar, Vishwanath Sujaya;Lee, Seong-Nam;Kim, Ji-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.226.2-226.2
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    • 2014
  • 나노 사이즈의 Ni 입자 ink를 제조하고 이를 전기수력학 인쇄공정에 적용하기 위하여 잉크의 유변학적 특성 및 최적 물성 발현을 위한 인쇄공정에 대한 연구를 진행하였다. Ni 잉크의 점도 및 증발거동 조절을 통해 전기수력학 인쇄공정을 최적화 하는 연구를 수행하였다. Ni 나노입자 잉크의 초기 점도가 낮고 인쇄성이 확보되지 않아 잉크내 응집성을 향상시켜주기 위한 다양한 additive들을 선정하여 전기수력학에 적합한 잉크 물성 확보에 비중을 두고 실험을 진행 하였다. 터비스캔을 사용하여 제조된 잉크 안정성에 대한 연구를 진행하였다. 다양한 인쇄공정 변수의 최적화를 통해 미세선폭 (< 20 um)이 가능한 전기수력학 인쇄공정을 확립하였다.

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The Study of Physical Interaction Between Al Metallic Surface and Gas by Irradiation fo Laser Beam (레이저빔 조사에 의한 Al 금속표면과 기체의 물리적 상호작용에 관한연구)

  • 권명회;박인호;김남춘;서동만;최성을
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.3 no.3
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    • pp.280-285
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    • 1994
  • 본 연구에서는 Al 금속 표면에 CW CO2 레이저 빔의 조사시 표면 온도의 증가에 따른 표면과 기체 분자의 계면사이에서 발생하는 다양한 물리적 현상을 측정하였다. 온도 증가에 따른 계면에서의 물리적 현상은 Al 표면에 힘의 변화를 초래하는데 이 힘의 변화를 시간에 따라 정확학게 측정하고 측정 한 힘을 온도와 연계하여 분석하면 계면의 상호작용에 의한 물리적 현상을 설명할 수 있다. 즉 레이저 와 표면의 상호 작용은 레이저 강도에 따라 기체와 표면사이의 에너지 및 선운동량의 전달, 표면 흡착 원자의 방출 및 표면물질의 증발 등으로 구분되는데, 이러한 상호 작용시 수반되는 힘의 변화를 이용하 여 Al 금속 표면에 대한 기체 종류별 Momentum Accommodation Coefficient (MAC)를 계산하였고, Al 표에 흡착된 원자의 종류,갯수 및 결합에너지를 구하였다.

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Li2CO3 분말을 이용한 고밀도 Li1+xCoO2 Target 제조

  • Eun, Yeong-Jin;Yun, Su-Jin;Jo, Seong-Hui;Park, Hyeong-Seok;Lee, Won-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.183-183
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    • 2011
  • 리튬 이온 배터리의 cathode 및 electrolyte 재료로 사용되는 LiCoO2을 sputtering이나 pulsed laser deposition을 이용하여 박막으로 증착하기 위해서는 target이 필요하다. Target은 원료 분말을 가압 성형한 후 고온에서 소결하여 제조된다. LiCoO2 target 제조과정에서 고밀도를 얻기 힘들고 Li 성분의 증발이 일어난다. 또한 Li2O 분말은 흡습성이 매우 크다. 본 연구에서는 시간과 온도를 조절하여 최적화된 소결 과정을 통해 target의 밀도가 이론밀도와 근사한 값을 갖도록 하고, LiCoO2 또는 Co3O4 분말에 각각 흡습성이 낮은 Li2CO3 분말을 첨가하여 Li 성분을 조절하였다. Li과 Co의 조성비가 1:1-2:1인 고밀도의 LiCoO2 target을 제조하여 박막 증착 후 Li과 Co의 조성비가 1:1이 되도록 하였다.

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