Chromium oxide thin films have been deposited on silicon substrates using a tabletop 9kJ mathertyped plasma focus (PF) device. Before deposition, pinch behavior with gas pressure was observed. Strength of pinches was increased with increasing working pressure. Deposition was performed at room temperature as a function of working pressure between 50 and 1000 mTorr. Composition and surface morphology of the films were analyzed by Auger Electron Spectroscopy and Scanning Electron Microscope, respectively. Growth rates of the films were decreased with pressure. The oxide films were polycrystalline containing some impurities, Cu, Fe, C and revealed finer grain structure at lower pressure.
The multi-films of a metallic film and a transparent conducting oxide (TCO, indium-tin oxide, ITO) film were formed on the stainless steel 316 and 304 plates by a sputtering method and an E-beam method and then the external metallic region of the stainless steel bipolar plates was converted into the metal nitride films through an annealing process. The multi-film formed on the stainless steel bipolar plates showed the XRD patterns of the typical indium-tin oxide, the metallic phase and the metal substrate and the external nitride film. The XRD pattern of the thin film on the bipolar plates modified showed two metal nitride phases of CrN and $Cr_2N$ compound. Surface microstructural morphology of the multi-film deposited bipolar plates was observed by AFM and FE-SEM. The electrical resistivity of the stainless steel bipolar plates modified was evaluated.
We report the novel thin film composite RO membrane modified by graphene oxide. The thin film composite RO membrane was exposed to 2000 mg/l sodium hypochloride; thereafter it was subjected to different graphene oxide concentration ranging from 50 mg/l to 1000 mg/l in water. The resultant membrane was crosslinked with 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide. The performance of different membranes were analysed by solute rejection and water-flux measurement. It was found that 100 mg/l graphene oxide exposure followed by 5000 mg/l N-hydroxysuccinimide treatment resulted in the membrane with the highest solute rejection of 97.78% and water-flux of 4.64 Liter per sqm per hour per bar g. The membranes were characterized by contact angle for hydrophilicity, scanning electron micrographs for surface morphology, energy dispersive X-Ray for chemical composition of the surface, Atomic force microscope for surface roughness, ATR-FTIR for chemical structure identification. It was found that the graphene oxide modified membrane increases the salt rejection performance after exposure to high-fouling water containing albumin. Highly hydrophilic, antifouling surface formation with the nanomaterial led to the improved membrane performance. Moreover, the protocol of incorporating nanomaterial by this post-treatment is simple and can be applied to any RO membrane after it is manufactured.
Tungsten oxide($WO_3$) films with uniform surface morphology are fabricated using a spin-coating method for applications of electrochromic(EC) devices. To improve the EC performances of the $WO_3$ films, we control the heating rate of the annealing process to 10, 5, and $1^{\circ}C/min$. Compared to the other samples, the $WO_3$ films fabricated at a heating rate of $5^{\circ}C/min$ shows superior EC performances for transmittance modulation(49.5 %), response speeds(8.3 s in a colored state and 11.2 s in a bleached state), and coloration efficiency($37.3cm^2/C$). This performance improvement is mainly related to formation of a uniform surface morphology with increased particle size without any cracks by an optimized annealing heating rate, which improves the electrical conductivity and electrochemical activity of the $WO_3$ films. Thus, the $WO_3$ films with a uniform surface morphology prepared by the optimized annealing heating rate can be used as a potential candidate for performance improvement of the EC devices.
In this work, nano-flake shaped nickel oxide (NiO) films were synthesized by chemical bath deposition technique for electrochemical capacitors. The deposition was carried out for 1 and 2 h at room temperature using nickel foam as the substrate and the current collector. The structure and morphology of prepared NiO film were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). And, electrochemical properties were characterized by cyclic voltammetry, galvanostatic charge-discharge, and AC impedence measurement. It was found that the NiO film was constructed by many interconnected NiO nano-flakes which arranged vertically to the substrate, forming a net-like structure with large pores. The open macropores may facilitate the electrolyte penetration and ion migration, resulted in the utilization of nickel oxide due to the increased surface area for electrochemical reactions. Furthermore, it was found that the deposition onto nickel foam as substrate and curent collector led to decrease of the ion transfer resistance so that its specific capacitance of a NiO film had high value than NiO nano flake powder.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.17
no.12
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pp.1296-1300
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2004
SnO$_2$ is one of the most suitable gas sensor materials. The microstructure and surface morphology of films must be controlled because the electrical and optical properties of SnO$_2$ films depend on these characteristics. The effects of chemical mechanical polishing(CMP) on the variation of morphology of SnO$_2$ films prepared by RF sputtering system were investigated. The commercially developed ceria-based oxide slurry, silica-based oxide slurry, and alumina-based tungsten slurry were used as CMP slurry. Non-uniformities of all slurries met stability standards of less than 5 %. Silica slurry had the highest removal rate among three different slurries, sufficient thin film topographies and suitable root mean square(RMS) values.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2007.06a
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pp.329-329
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2007
Photoconductive poly crystalline lead oxide coated on amorphous thin film transistor (TFT) arrays is the best candidate for direct digital x-ray detector for medical imaging. Thicker films with lessening density often show lower x-ray induced charge generation and collection becomes less efficient. In this work, we present a new methodology used for the high density deposition of PbO. We investigate the structural properties of the films using X-ray diffraction and electron microscopy experiments. The film coatings of approximately $200\;{\mu}m$ thickness were deposited on $2"{\times}2"$ conductive-coated glass substrates for measurements of dark current and x-ray sensitivity. The lead oxide (PbO) films of $200\;{\mu}m$ thickness were deposited on glass substrates using a wet coating process in room temperature. The influence of post-deposition annealing on the characteristics of the lead oxide films was investigated in detail. X-ray diffraction and scanning electron microscopy, and atomic force microscopy have been employed to obtain information on the morphology and crystallization of the films. Also we measured dark current, x-ray sensitivity and linearity for investigation of the electrical characteristics of films. It was found that the annealing conditions strongly affect the electrical properties of the films. The x-ray induced output charges of films annealed in oxygen gas increases dramatically with increasing annealing temperatures up to $500^{\circ}C$ but then drops for higher temperature anneals. Consequently, the more we increase the annealing temperatures, the better density and film quality of the lead oxide. Analysis of this data suggests that incorporation and decomposition reactions of oxygen can be controlled to change the detection properties of the lead oxide film significantly. Post-deposition thermal annealing is also used for densely film. The PbO films that are grown by new methodology exhibit good morphology of high density structure and provide less than $10\;pA/mm^2$ dark currents as they show saturation in gain (at approximate fields of $4\;V/{\mu}m$). The ability to operate at low voltage gives adequate dark currents for most applications and allows voltage electronics designs.
The tungsten oxide thin films were prepared on $s_i$ wafer by using an electron-beam evaporation technique. Thickness and structure of tungsten oxide film degraded in various electrolytes were analyzed by Rutherford backscattering spectroscopy, Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and scanning electron microscope. Thickness of $WO_3$ film was the most dissolved in 1M $H_2SO_4$ electrolytye. We have confirmed that the degradation of this films was accelerated by $H_2O$ in electrolytes. But the electronic structure of film degraded by electrolyte contained of glycerol was not changed as comparision with as-deposited film. The degradation may be attributed to a change of thickness and the surface morphology of the film.
Hafnium dioxide nano film as gate insulator for organic thin film transistors is prepared by atomic layer deposition. Mostly crystalline of $HfO_2$ films can be obtained with oxygen plasma and with water at relatively low temperature of $150^{\circ}C$. $HfO_2$ was deposited as a uniform rate $1.2A^{\circ}/cycle$. The morphology and performances of OTFT will be discussed.
We deposited diamond-like carbon (DLC) films using ion beam sputtering of a graphite target on flat substrates for use as a thin film field emitter. An n-type silicon wafer, titanium-coated silicon, and indium tin oxide (ITO) coated glass were used as a substrate. All films exhibited a sudden increase in the emission after a breakdown occurred at high voltage. The morphology of the films after the breakdown depended on the substrate. On ITO and Ti substrates, the DLC film peeled off upon breakdown, but on the Si substrate the surface melting due to breakdown resulted in the formation of various structures such as a sharp point, mound, and crater. By scanning the deformed surface with a tip anode, we found that the emission was concentrated at the deformed sites, indicating that the field enhancement due to the morphology change was responsible for the increased emission.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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