본 실험은 목적은 CRT(Cathode Ray Tube)용 청색 형광체인 ZnS:Ag 분말 표면에 액상법으로 SnO$_2$를 균일하게 코팅하는 공정조건을 연구하는 것이다. 용매로서 물을 사용하고, Sn의 공급물질로서 SnCl$_4$.4$H_2O$, 침전 촉매로서 CO(NH$_2$)$_2$를 각각 사용하여, 균일 침전 방법으로 ZnS:Ag 분말표면에 SnO$_2$를 코팅할 수 있었다. 초기에 첨가되는 SnCl$_4$.4$H_2O$의 량이 Sn/Zn의 몰비기준으로 0.017인 경우에 ZnS:Ag 분말표면에 Sn(OH)$_4$가 균일하게 코팅되지만, 그 이상 첨가되면 과량의 Sn(OH)$_4$가 입자들 사이에 응집되었다. 코팅된 Sn(OH)$_4$는 비정질 구조로 규명되었으며, 이를 SnO$_2$결정상으로 전이시키기 위하여 300~$700^{\circ}C$ 범위 내에서 열처리를 행하였다. 비정질 Sn(OH)$_4$는 20$0^{\circ}C$이하에서 탈수되었고 45$0^{\circ}C$부터 SnO$_2$로 결정화되기 시작하였다. 순수한 ZnS의 경우, 50$0^{\circ}C$이하에서는 상변화가 없으나, $600^{\circ}C$에서 일부 산화되었으며 $700^{\circ}C$에서는 완전히 ZnO로 산화되므로, ZnS의 산화방지 및 SnO$_2$의 결정화를 동시에 만족하는 최고 열처리온도는 50$0^{\circ}C$로 규명되었다. 그러나 ZnS에 SnO$_2$가 코팅된 시편의 경우에는 $600^{\circ}C$가 되어도 ZnS 상이 거의 산화되지 않았고, $700^{\circ}C$에서도 ZnS와 ZnO 상이 공존한 것으로 보아 SnO$_2$코팅이 ZnS의 산화를 억제하는 것으로 나타났다.
$Dy^{3+}$ and $Eu^{3+}$-codoped $SrWO_4$ phosphor thin films were deposited on sapphire substrates by radio frequency magnetron sputtering by changing the growth and thermal annealing temperatures. The results show that the structural and optical properties of the phosphor thin films depended on the growth and thermal annealing temperatures. All the phosphor thin films, irrespective of the growth or the thermal annealing temperatures, exhibited tetragonal structures with a dominant (112) diffraction peak. The thin films deposited at a growth temperature of $100^{\circ}C$ and a thermal annealing temperature of $650^{\circ}C$ showed average transmittances of 87.5% and 88.4% in the wavelength range of 500-1100 nm and band gap energy values of 4.00 and 4.20 eV, respectively. The excitation spectra of the phosphor thin films showed a broad charge transfer band that peaked at 234 nm, which is in the range of 200-270 nm. The emission spectra under ultraviolet excitation at 234 nm showed an intense emission peak at 572 nm and several weaker bands at 479, 612, 660, and 758 nm. These results suggest that the $SrWO_4$: $Dy^{3+}$, $Eu^{3+}$ thin films can be used as white light emitting materials suitable for applications in display and solid-state lighting.
고성능 소자의 전력밀도가 증가함에 따라 소자의 열 관리는 주요 핵심 기술로 부각되었고, 기존의 heat sink나 TIM(thermal interface material)으로는 소자의 열 문제를 해결하는데 한계가 있다. 이에 최근에는 열 유속(heat flux)을 증가시키고자 액체 냉각 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 본 연구에서는 TSV(through Si via)와 microchannel을 이용하여 칩 레벨 액체 냉각 시스템을 제작하고 시스템의 냉각 특성을 분석하였다. TSV와 microchannel은 Si 웨이퍼에 DRIE(deep reactive ion etching)을 이용하여 공정하였고, 3가지 다른 형상의 TSV를 제작하여 TSV 형상이 냉각 효율에 미치는 영향을 분석하였다. TSV와 microchannel 내 액체흐름 형상은 형광현미경으로 관찰하였고, 액체 냉각에 대한 효율은 실온에서 $300^{\circ}C$까지 시편을 가열하면서 적외선현미경을 이용하여 온도를 측정 분석하였다.
A ZnGa$_2$O$_4$ phosphor target was synthesized through solid-state reactions at a calcine temperature of 700 $^{\circ}C$ and sintering temperature of 1300 $^{\circ}C$ in order to deposit ZnGa$_2$O$_4$ phosphor thin film at various temperature using rf magnetron sputtering system. A ZnGa$_2$O$_4$ phosphor thin film was deposited on Si(100) substrate and annealed by a rapid thermal processor(RTP) at 700 $^{\circ}C$, for 15 sec. The x-ray diffraction patterns of ZnGa$_2$O$_4$ phosphor target and thin film showed the main peak (311) direction. ZnGa$_2$O$_4$ thin film has better crystalization due to as function of increasing substrate and annealing temperature. The cathodoluminescence(CL) spectrums of ZnGa$_2$O$_4$ phosphor thin film showed the main peak 420 nm wavelength and the maximum intensity at the substrate temperature of 500 $^{\circ}C$ and annealing temperature of 700 $^{\circ}C$, for 15 sec.
휴대용 XRF (X-Ray Fluorescence) 장치에 적용할 수 있는 40 kV용 투과 양극형 W-Target tube와 Rh-Target tube를 개발하고 특성을 조사하였다. 특성 x-ray의 에너지와 연속 x-ray의 선량특성은 알려진 결과와 잘 일치함을 확인하였고, 최대 선량을 추출하기 위한 양극금속 박막의 최적 두께는 W-target tube의 경우 약 $2.6{\mu}m$, Rh-target tube의 경우 약 $2.7{\mu}m$ 임을 밝혀내었다. 또한 관전압 40 kV, 관전류 $60{\mu}A$로 30분 동안 연속적으로 작동시켰을 때 양극에서의 온도는 $50^{\circ}C$를 넘지 않아 휴대용 XRF장치에 적용할 수 있음을 확인하였다.
폐CRT의 재활용 공정에서 Panel 유리에 도포 된 형광체의 제거 시 발생하는 슬러지로부터 Y를 회수하는 연구를 수행하였다. HCI및 $HNO_3$을 사용하여 Y를 침출하였으며 산 농도, 침출온도, 침출시간, 광액농도가 침출율에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 침출액으로부터 Y와 Pb를 침전 법으로 회수하는 실험을 행하였다 슬러지로부터 HCl 및 $HNO_3$에 의한 Y의 침출거동은 유사한 경향을 나타내었다. 광액농도를 280 g/L로 하여 $90^{\circ}C$에서 3.0M HCl및$ HNO_3$로 침출 하였을 때 시간에 따라 Y의 침출율은 증가하다가 40분 이상에서는 각각 93%, 90%로 일정한 침출율을 나타내었다. 침출액에 $H_2$$C_2$$O_4$를 첨가하여 Y를 회수하였으며 Pb는 $Na_2$$SO_4$를 가하여 $PbSO4$로 제거하였다.
이 연구는 문화재 보존환경 간이 측정법의 적용 및 활용 가능성 검토를 위한 기초연구로 자외선 지시카드의 성능을 검증하고 이를 바탕으로 일부 전시조명에서의 적용성을 검토하였다. 5종의 자외선 지시카드를 대상으로 온 습도 환경 및 자외선램프에 의한 반응도를 살펴본 결과, L 카드와 K 카드는 반응도가 매우 낮아서 환경 측정용으로 부적합한 것으로 나타났으며, M 카드는 습도의 영향을 받는 것으로 조사되었다. 그러나 S 카드는 반응성이 가장 좋고 자외선 저 방사 환경에서도 민감한 색도 변화를 보였다. S 카드를 주요 전시조명으로 활용되는 광원에서 노출평가를 실시한 결과, 자외선량이 높은 할로겐램프와 형광램프에서 큰 색차 값과 육안상의 뚜렷한 색변화를 관찰할 수 있었다. 따라서 자외선 지시카드 중 S 카드가 문화재의 전시조명 환경 점검 및 관리에 있어 간편하게 활용할 수 있을 것이다.
폴리디아세틸렌(polydiacetylene, PDA)은 자기조립된 디아세틸렌(diacetylene) 단량체의 광중합에 의해 만들어진다. 디아세틸렌 단량체들이 조직적으로 배열되면 254 nm의 자외선 노광에 의해 1,4-첨가 중합이 일어나 고분자 주사슬에 이중결합과 삼중결합이 교대로 존재하는 폴리디아세틸렌이 만들어진다. 폴리디아세틸렌 수용액은 일반적으로 약 640 nm에서 최대흡수파장을 지니는 청색을 띠게 되며 여기에 온도나 pH의 변화, 다른 물질의 결합 등 외부 자극에 의해 약 550 nm의 최대 흡수 파장을 띠는 적색으로 색 전이가 일어나게 된다. 본 연구에서, 우리는 고체상 펩티드 합성을 이용하여 PCDA(10,12-pentacosadyinoic acid) 리포좀의 표면에 양이온성 올리고펩티드를 도입하였다. 또한 다양한 몰 비율로 리포좀 수용액을 제조하여 동물 세포에 트랜스펙션한 결과, 향상된 유전자 전달 효율과 낮은 독성을 보이는 것을 확인하였고, PCDA의 특성을 이용하여 세포에 처리 후 세포 관련 비표지 형광을 관찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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