• 제목/요약/키워드: Chemical-structural properties

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Photocatalytic Activity of Hierarchical N doped TiO2 Nanostructures

  • Naik, Brundabana;Kim, Sun Mi;Jung, Chan Ho;Park, Jeong Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.669-669
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    • 2013
  • Hierarchical N doped TiO2 nanostructured catalyst with micro, meso and macro porosity have been synthesized by a facile self-formation route using ammonia and titanium isopropoxide precursor. The samples were calcined in different calcination temperature ranging from $300^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ at slow heating rate ($5^{\circ}C$/min) and designated as NHPT-300 to NHPT-800. $TiO_2$ nanostructured catalyst have been characterized by physico-chemical and spectroscopy methods to explore the structural, electronic and optical properties. UV-Vis diffuse reflectance spectra confirmed the red shift and band gap narrowing due to the doping of N species in TiO2 nanoporous catalyst. Hierarchical macro porosity with fibrous channel patterning was observed (confirmed from FESEM) and well preserved even after calcination at $800^{\circ}C$, indicating the thermal stability. BET results showed that micro and mesoporosity was lost after $500^{\circ}C$ calcination. The photocatalytic activity has been evaluated for methanol oxidation to formaldehyde in visible light. The enhanced photocatalytic activity is attributed to combined synergetic effect of N doping for visible light absorption, micro and mesoporosity for increase of effective surface area and light harvestation, and hierarchical macroporous fibrous structure for multiple reflection and effective charge transfer.

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Mo 패턴을 이용한 3-D 구조의 Cu2ZnSn (SxSe1-x)4 (CZTSSe) 박막형 태양전지 제작 (3-D Structured Cu2ZnSn (SxSe1-x)4 (CZTSSe) Thin Film Solar Cells by Mo Pattern using Photolithography)

  • 조은진;강명길;신형호;윤재호;문종하;김진혁
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제5권1호
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    • pp.20-24
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    • 2017
  • Recently, three-dimensional (3D) light harvesting structures are highly attracted because of their high light harvesting capacity and charge collection efficiencies. In this study, we have fabricated $Cu_2ZnSn(S_xSe_{1-x})_4$ based 3D thin film solar cells on PR patterned Molybdenum (Mo) substrates using photolithography technique. Specifically, Mo patterns were deposited on PR patterned Mo substrates by sputtering and the thin Cu-Zn-Sn stacked layer was deposited over this Mo patterns by sputtering technique. The stacked Zn-Sn-Cu precursor thin films were sulfo-selenized to form CZTSSe pattern. Finally, CZTSSe absorbers were coated with thin CdS layer using chemical bath deposition and ZnO window layer was deposited over CZTSSe/CdS using DC sputtering technique. Fabricated 3-D solar cells were characterized by X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF) analysis, Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) to study their structural, compositional and morphological properties, respectively. The 3% efficiency is achieved for this kind of solar cell. Further efforts will be carried out to improve the performance of solar cell through various optimizations.

SnO2-CoO/carbon-coated CoO core/shell 나노선 복합체의 합성 및 구조분석 (Synthesis and Characterization of SnO2-CoO/carbon-coated CoO Core/shell Nanowire Composites)

  • 이유진;구본율;안효진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.360-365
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    • 2014
  • $SnO_2-CoO$/carbon-coated CoO core/shell nanowire composites were synthesized by using electrospinning and hydrothermal methods. In order to obtain $SnO_2-CoO$/carbon-coated CoO core/shell nanowire composites, $SnO_2-Co_3O_4$ nanowire composites and $SnO_2-Co_3O_4$/polygonal $Co_3O_4$ core/shell nanowire composites are also synthesized. To demonstrate their structural, chemical bonding, and morphological properties, field-emission scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy were carried out. These results indicated that the morphologies and structures of the samples were changed from $SnO_2-Co_3O_4$ nanowires having cylindrical structures to $SnO_2-Co_3O_4/Co_3O_4$ core/shell nanowires having polygonal structures after a hydrothermal process. At last, $SnO_2-CoO$/carbon-coated CoO core/shell nanowire composites having irregular and high surface area are formed after carbon coating using a polypyrrole (PPy). Also, there occur phases transformation of cobalt phases from $Co_3O_4$ to CoO during carbon coating using a PPy under a argon atmosphere.

산소가 혼입된 Cr 박막의 질화처리에 따른 구조적 특성 (Structural Properties of Ammoniated Thin Cr Films with Oxygen Incorporated During Deposition)

  • 김준;변창섭;김선태
    • 한국재료학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.194-200
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    • 2014
  • Metallic Cr film coatings of $1.2{\mu}m$ thickness were prepared by DC magnetron sputter deposition method on c-plane sapphire substrates. The thin Cr films were ammoniated during horizontal furnace thermal annealing for 10-240 min in $NH_3$ gas flow conditions between 400 and $900^{\circ}C$. After annealing, changes in the crystal phase and chemical constituents of the films were characterized using X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) surface analysis. Nitridation of the metallic Cr films begins at $500^{\circ}C$ and with further increases in annealing temperature not only chromium nitrides ($Cr_2N$ and CrN) but also chromium oxide ($Cr_2O_3$) was detected. The oxygen in the films originated from contamination during the film formation. With further increase of temperature above $800^{\circ}C$, the nitrogen species were sufficiently supplied to the film's surface and transformed to the single-phase of CrN. However, the CrN phase was only available in a very small process window owing to the oxygen contamination during the sputter deposition. From the XPS analysis, the atomic concentration of oxygen in the as-deposited film was about 40 at% and decreased to the value of 15 at% with increase in annealing temperature up to $900^{\circ}C$, while the nitrogen concentration was increased to 42 at%.

이온빔보조증착으로 제작한 저굴절률 $SiO_xF_y$ 광학박막의 특성 연구 (Preparation of low refractive index $SiO_xF_y$ optical thin films by ion beam assisted deposition)

  • 이필주;황보창권
    • 한국광학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.162-167
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    • 1998
  • CF4 이온빔보조증착법으로 굴절률이 유리보다 낮은 SiOxFy 박막을 제작하고 광학적, 구조적 및 화학적 특성을 연구하였다. End-Hall 이온총의 양극전압의 간소에 따라 SiOxFy 박막의 굴절률은 1.455까지 변하였으며, 이온빔 전류밀도의 증가에 따라서 굴절률은 1.462에서 1.430까지 변하였다. XPS와 FT-IR 분석으로부터 SiOxFy 박막의 F양이 증가함에 따라 Si-O 결합은 파수가 높은 쪽으로 이동하였고, F이 약 8.5at.%인 SiOxFy 박막은 OH 결합이 매우 감소하였으여, 박막 표면의 F이 H2O와 결합하여 탈착되는 것을 알았다. SiOxFy 박막의 응력은 0.3GPa 이하의 압축응력이었으며, 결정구조는 비정질이었다. SiOxFy 박막의 응용으로서 SiOxFy 박막과 흡수층 Si 박막을 이용하여 2층 반사방지막을 제작하였다.

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감귤부산물의 급여가 계란의 품질 및 지방산 조성에 미치는 영향 (Effect of Citrus Byproduct on Quality and Fatty Acid Composition of Chicken Eggs)

  • 문윤희;정인철
    • 생명과학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.1358-1364
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    • 2010
  • 본 연구는 감귤부산물을 급여한 계란의 품질 및 지방산조성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 실시하였다. 계란은 감귤부산물을 급여하지 않은 것(T0)과 급여한 것(T1)으로 하였다. 난백과 난황의 일반성분, 콜레스테롤, 무기질, 색소 및 총아미노산은 T0 및 T1 사이에 유의한 차이가 없었다. 난황의 열량은 T1이 T0보다 높았으며, 난백 및 난황의 유리아미노산 총량은 T1이 T0보다 유의하게 높았다(p<0.05). 난황의 포화지방산:불포화지방산의 비율은 T0 및 T1 사이에 차이가 없었으나 linolenic acid는 T1이 T0보다 유의하게 높았다(p<0.05). 이상의 결과에서 감귤부산물은 산란계의 사료에 첨가하여 급여할 수 있으며, 감귤부산물의 처리방법이 될 수 있다.

GaAs 완충층을 사용한 CdTe박막의 성장 특성 (Effect of thickness of GaAs buffer layer on the structural properties of CdTe films)

  • 김광천;정규호;유현우;임주혁;김현재;김진상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.247-247
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    • 2010
  • CdTe는 최근 적외선 검출기 개발에 응용하기 위해 활발한 연구가 진행 중인데 이는 HgCdTe(MCT)와 격자 불일치가 0.3% 이하로 대구경 단결정 MCT박막 제작이 용이하기 때문이다. 본 연구에서는 MBE 공정으로 GaAs 물질이 완충층으로 증착된 Si(100)기판을 사용하여 CdTe 물질과 Si기판간의 격자 불일치를 줄여 대면적 CdTe 단결정 박막을 얻고자 완충층의 두께별 결정성 및 표면 특성을 보았다. CdTe 박막의 증착은 Metal Organic Chemical Vapor Deposition system (MOCVD)를 이용하였고 실험결과 2nm의 GaAs 완충층이 사용된 박막에서 단결정 CdTe(400) 박막이 성장 되었으며, GaAs 완충층의 두께가 증가 함에 따라 $1{\mu}m$ 완충층에서는 다결정 박막이 성장 되었다. 본 연구결과는 Si 기판에 성장된 단결정 CdTe층을 이용 대면적 HgCdTe웨이퍼의 제조에 널리 이용 될 수 있으리라 여겨진다.

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Wet chemistry damage가 Nanopatterned p-ohmic electrode의 전기적/구조적 특성에 미치는 영향 (Influence of Wet Chemistry Damage on the Electrical and Structural Properties in the Wet Chemistry-Assisted Nanopatterned Ohmic Electrode)

  • 이영민;남효덕;장자순;김상묵;백종협
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.150-150
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    • 2008
  • 본 연구에서는 Wet chemistry damage가 Nanopatterned p-ohmic electrode에 미치는 영향을 연구하였다. Nanopattern은 Metal clustering을 이용하여, P-GaN와 Ohmic형성에 유리한 Pd을 50$\AA$ 적층한 후 Rapid Thermal Annealing방법으로 $850^{\circ}C$, $N_2$분위기에서 3min열처리를 하여 Pd Clustering mask 를 제작하였다. Wet etching은 $85^{\circ}C$, $H_3PO_4$조건에서 시간에 따라 Sample을 Dipping하는 방법으로 시행하였다 Ohmic test를 위해서 Circular - Transmission line Model 방법을 이용하였으며, Atomic Force Microscopy과 Parameter Analyzer로 Nanopatterned GaN surface위에 형성된 Ni/ Au Contact에서의 전기적 분석과, 표면구조분석을 시행하였다. AFM결과 Wet처리시간에 따라서 Etching형상 및 Etch rate이 영향을 받는 것이 확인되었고, Ohmic test에서 Wet chemistry처리에 의한 Tunneling parameter와 Schottky Barrier Height가 크게 증/감함을 관찰하였다. 이러한 결과들은 Wet처리에 의해서 발생된 Defect가 GaN의 표면과 하부에서 발생되며, Deep acceptor trap 및 transfer거동과 밀접한 관련이 있음을 확인 할 수 있었다. 보다 자세한 Transport 및 Wet chemical처리영향에 관한 형성 Mechanism은 후에 I-V-T, I-V, C-V, AFM결과 들을 활용하여 발표할 예정이다.

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열처리에 따른 Diamond-like Carbon (DLC) 박막의 특성변화 (Property Variation of Diamond-like Carbon Thin Film According to the Annealing Temperature)

  • 박창순;구경호;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.49-53
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    • 2011
  • Diamond-like carbon (DLC)은 $Sp^3$ 결합분율이 높은 준안정 상태의 비정질 탄소물질로 이루어진 박막이다. DLC는 기계적 특성, 화학적 특성, 윤활 특성뿐만 아니라 광학적, 전기적 특성 또한 우수한 물질이다. 본 연구에서는 DLC 박막을 그라파이트(graphite) 타깃을 출발 물질로 하여 고주파 마그네트론 스퍼터(RF magnetron sputter)로 $SiO_2$ 기판 상에 증착하였다. 증착된 DLC 박막은 후 열처리를 하였으며 열처리 온도에 따른 DLC 박막의 특성 변화를 관찰하였다. 열처리는 진공에서 급속가열법(rapid thermal process)으로 $300{\sim}500^{\circ}C$ 범위에서 시행하였다. 열처리된 DLC 박막은 전기적 특성 평가를 위하여 Hall 계수 측정기를 이용하여 상온 비저항을 측정하였으며 표면 변화를 확인하기 위하여 원자력 현미경(atomic force microscopy)을 이용하여 표면형상 변화를 관찰 하였다. 또한 표면특성, 비저항 특성 변화와 구조적 특성 변화와의 관계를 확인하기 위하여 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)과 라만 분광법을 이용하여 열처리에 따른 DLC 박막의 구조 변화를 관찰하였다.

Photodegradation of MB on Fe/CNT-TiO2 Composite Photocatalysts Under Visible Light

  • Zhang, Kan;Meng, Ze-Da;Choi, Jong-Geun;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.246-251
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    • 2010
  • The composite photocatalysts of a Fe-modified carbon nanotube (CNT)-$TiO_2$ were synthesized by a two-step sol-gel method at high temperature. Its chemical composition and surface properties were investigated by BET surface area, scanning electron microscope (SEM), Transmission Electron Microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy. The results showed that the BET surface area was improved by modification of Fe, which was related to the adsorption capacity for each composite. Interesting thin layer aggregates of nanosized $TiO_2$ were observed from TEM images, probably stabilized by the presence of CNT, and the surface and structural characterization of the samples was carried out. The XRD results showed that the Fe/CNT-$TiO_2$ composites contained a mix of anatase and rutile forms of $TiO_2$ particles when the precursor is $TiOSO_4{\cdot}xH_2O$ (TOS). An excellent photocatalytic activity of Fe/CNT-$TiO_2$ was obtained for the degradation of methylene blue (MB) under visible light irradiation. It was considered that Fe cation could be doped into the matrix of $TiO_2$, which could hinder the recombination rate of the excited electrons/holes. The photocatalytic activity of the composites was also found to depend on the presence of CNT. The synergistic effects among the Fe, CNT and $TiO_2$ components were responsible for improving the visible light photocatalytic activity.