• 제목/요약/키워드: NH3 Plasma

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Platinum-Catalyzed and Ion-Selective Polystyrene Fibrous Membrane by Electrospinning and In-Situ Metallization Techniques

  • Hong, Seung-Hee;Lee, Sun-Ae;Nam, Jae-Do;Lee, Young-Kwan;Kim, Tae-Sung;Won, Sung-Ho
    • Macromolecular Research
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    • 제16권3호
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    • pp.204-211
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    • 2008
  • A platinum-catalyzed polyelectrolyte porous membrane was prepared by solid-state compression of electrospun polystyrene (PS) fibers and in-situ metallization of counter-balanced ionic metal sources on the polymer surface. Using this ion-exchange metal-polymer composite system, fiber entangled pores were formed in the interstitial space of the fibers, which were surrounded by sulfonic acid sites ($SO_3^-$) to give a cation-selective polyelectrolyte porous bed with an ion exchange capacity ($I_{EC}$) of 3.0 meq/g and an ionic conductivity of 0.09 S/cm. The Pt loading was estimated to be 16.32 wt% from the $SO_3^-$ ions on the surface of the sulfonated PS fibers, which interact with the cationic platinum complex, $Pt(NH_3)_4^{2+}$, at a ratio of 3:1 based on steric hindrance and the arrangement of interacting ions. This is in good agreement with the Pt loading of 15.82 wt% measured by inductively coupled plasma-optical emission spectroscopy (ICP-OES). The Pt-loaded sulfonated PS media showed an ionic conductivity of 0.32 S/cm. The in-situ metallized platinum provided a nano-sized and strongly-bound catalyst in robust porous media, which highlights its potential use in various electrochemical and catalytic systems.

Light-emitting mechanism varying in Si-rich-SiNx controlled by film's composition

  • Torchynska, Tetyana V.;Vega-Macotela, Leonardo G.;Khomenkova, Larysa;Slaoui, Abdelilah
    • Advances in nano research
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    • 제5권3호
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    • pp.261-279
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    • 2017
  • Spectroscopic investigation of Si quantum dots (Si-QDs) embedded in silicon nitride was performed over a broad stoichiometry range to optimize light emission. Plasma-enhanced chemical vapor deposition was used to grow the $SiN_x$ films on Si (001) substrates. The film composition was controlled via the flow ratio of silane ($SiH_4$) and ammonia ($NH_3$) in the range of R = 0.45-1.0 allowed to vary the Si excess in the range of 21-62 at.%. The films were submitted to annealing at $1100^{\circ}C$ for 30 min in nitrogen to form the Si-QDs. The properties of as-deposited and annealed films were investigated using spectroscopic ellipsometry, Fourier transform infrared spectroscopy, Raman scattering and photoluminescence (PL) methods. Si-QDs were detected in $SiN_x$ films demonstrating the increase of sizes with Si excess. The residual amorphous Si clusters were found to be present in the films grown with Si excess higher than 50 at.%. Multi-component PL spectra at 300 K in the range of 1.5-3.5 eV were detected and nonmonotonous varying total PL peak versus Si excess was revealed. To identify the different PL components, the temperature dependence of PL spectra was investigated in the range of 20-300 K. The analysis allowed concluding that the "blue-orange" emission is due to the radiative defects in a $SiN_x$ matrix, whereas the "red" and "infrared" PL bands are caused by the exciton recombination in crystalline Si-QDs and amorphous Si clusters. The nature of radiative and no radiative defects in $SiN_x$ films is discussed. The ways to control the dominant PL emission mechanisms are proposed.

Fabrication High Covered and Uniform Perovskite Absorbing Layer With Alkali Metal Halide for Planar Hetero-junction Perovskite Solar Cells

  • Lee, Hongseuk;Kim, Areum;Kwon, Hyeok-chan;Moon, Jooho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.427-427
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    • 2016
  • Organic-inorganic hybrid perovskite have attracted significant attention as a new revolutionary light absorber for photovoltaic device due to its remarkable characteristics such as long charge diffusion lengths (100-1000nm), low recombination rate, and high extinction coefficient. Recently, power conversion efficiency of perovskite solar cell is above 20% that is approached to crystalline silicon solar cells. Planar heterojunction perovskite solar cells have simple device structure and can be fabricated low temperature process due to absence of mesoporous scaffold that should be annealed over 500 oC. However, in the planar structure, controlling perovskite film qualities such as crystallinity and coverage is important for high performances. Those controlling methods in one-step deposition have been reported such as adding additive, solvent-engineering, using anti-solvent, for pin-hole free perovskite layer to reduce shunting paths connecting between electron transport layer and hole transport layer. Here, we studied the effect of alkali metal halide to control the fabrication process of perovskite film. During the morphology determination step, alkali metal halides can affect film morphologies by intercalating with PbI2 layer and reducing $CH3NH3PbI3{\cdot}DMF$ intermediate phase resulting in needle shape morphology. As types of alkali metal ions, the diverse grain sizes of film were observed due to different crystallization rate depending on the size of alkali metal ions. The pin-hole free perovskite film was obtained with this method, and the resulting perovskite solar cells showed higher performance as > 10% of power conversion efficiency in large size perovskite solar cell as $5{\times}5cm$. X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) are analyzed to prove the mechanism of perovskite film formation with alkali metal halides.

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결정질 실리콘 태양전지의 이중 반사방지막 특성에 대한 연구 (Characteristics of Crystalline Silicon Solar Cells with Double Layer Antireflection Coating by PECVD)

  • 김진국;박제준;홍지화;김남수;강기환;유권종;송희은
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.243-247
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    • 2012
  • The paper focuses on an anti-reflection (AR) coating deposited by PECVD in silicon solar cell fabrication. AR coating is effective to reduce the reflection of the light on the silicon wafer surface and then increase substantially the solar cell conversion efficiency. In this work, we carried out experiments to optimize double AR coating layer with silicon nitride and silicon oxide for the silicon solar cells. The p-type mono crystalline silicon wafers with $156{\times}156mm^2$ area, 0.5-3 ${\Omega}{\cdot}cm$ resistivity, and $200{\mu}m$ thickness were used. All wafers were textured in KOH solution, doped with $POCl_3$ and removed PSG before ARC process. The optimized thickness of each ARC layer was calculated by theoretical equation. For the double layer of AR coating, silicon nitride layer was deposited first using $SiH_4$ and $NH_3$, and then silicon oxide using $SiH_4$ and $N_2O$. As a result, reflectance of $SiO_2/SiN_x$ layer was lower than single $SiN_x$ and then it resulted in increase of short-circuit current and conversion efficiency. It indicates that the double AR coating layer is necessary to obtain the high efficiency solar cell with PECVD already used in commercial line.

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METHODS TO IMPROVE UTILIZATION OF RICE STRAW III. EFFECT OF UREA AMMONIA TREATMENT AND UREA MOLASSES BLOCKS SUPPLEMENTATION ON INTAKE, DIGESTIBILITY, RUMEN AND BLOOD PARAMETERS

  • Badurdeen, A.L.;Ibrahim, M.N.M.;Ranawana, S.S.E.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제7권3호
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    • pp.363-372
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    • 1994
  • In two separate experiments with crossbred bulls (Sahiwal $\times$ indigenous) the effect of access to a urea-molasses lickblock (MOL-U-MIN) on straw diets was studied. The animals were given either untreated (US) or urea treated (TS) rice straw with or without lickblock supplementation. In experiment 1, individual dry matter intake (DMI) and dry matter digestibility (DMD) were measured, while in experiment 2 in addition to the above rumen (pH, ammonia, minerals) and blood (protein, minerals and haemotological) parameters were also measured. With both experiments urea treatment did not effect DMI, but lickblock supplementation significantly (p < 0.05) increased DMI. The DMD values obtained in both experiments for TS were significantly (p < 0.05) higher than for US, but lickblock supplementation did not effect the DMD of either US or TS fed animals. Both urea treatment (6.97 vs 6.93) and lickblock supplementation (6.98 vs 6.92) significantly (p < 0.001) reduced the rumen pH. Urea treatment and lickblock supplementation increased the rumcn $NH_3-N$ concentration (mg/100 ml) from 8.7 to 11.9 and 9.2 to 11.4, respectively. Both US and TS diets fed with or without lickblock increased the molar ratio of Na : K in saliva. Phosphorus content in blood plasma was significantly (p < 0.01) increased due to lickblock supplementation, whereas the Fc content in blood was significantly increased (p < 0.01) by urea treatment. Haemoglobin content in blood ranged from 11.3 to 11.7 g/dl, and was not influenced by urea treatment or lickblock supplementation. Lickblock significantly reduced the number of red blood cells, but increased the mean corpuscular volume. It is concluded that feeding urea treated straw with proper mineral supplementation could be a more economical alternative to lickblock supplementation.

염분변화에 따른 넙치(Paralichthys olivaceus)의 스트레스 반응 (Stress Responses of Olive Flounder (Paralichthys olivaceus) to Salinity Changes)

  • 박형준;민병화
    • 한국어류학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • 스트레스를 유발하는 환경적인 요소 중, 염분의 변화는 어류의 성장과 생존에 있어 많은 영향을 미친다. 본 연구에서는 한국의 양식대상 어종인 넙치(P. olivaceus)를 대상으로 넙치양식에 있어 적정 염분범위를 구명하기 위하여 각 염분별(25, 20, 15 psu 및 10 psu) 조건을 통해 24시간 및 48시간 동안 노출시킨 후, 혈액생리학적 분석 및 HSP70 mRNA 발현을 조사하였다. 혈액학적 분석에서 hematocrit (Ht) 및 hemoglobin (Hb), 혈장 코티졸 (cortisol) 및 글루코스 (glucose)의 변화, aspartate aminotransferase (AST) 및 alanine aminotransferase (ALT), $Na^+$, $K^+$, $Cl^-$, $NH_3$, 삼투질농도(osmolality) 및 총 단백질(total protein, TP)는 저염분 조건인 10 psu 및 15 psu에서 다른 염분별 실험구에 비해 대부분의 항목에서 유의적인 차이를 보였다. 혈장 내 SOD (superoxide dismutase) 및 CAT(catalase) 활성에서도 마찬가지로 대조구인 자연해수의 조건보다 저염분(10 psu 및 15 psu)으로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 스트레스성 단백질로 알려진 HSP 70 mRNA 발현에서도 대조구보다 저염분에서 유의적인 차이를 확인하였다. 이러한 결과로, 염분변화에 의한 스트레스가 넙치의 생체방어메커니즘과 항상성 유지를 위한 결과로 혈액학적 반응, 호르몬의 분비 및 단백질 발현의 증가가 나타나는 것으로 여겨지며, 이를 바탕으로 저염분에 대비한 넙치양식에 있어 기초적인 자료로 활용될 것이 기대된다.

R.F. plasma assisted CVD로 합성한 BN, BCN 박막의 물성과 구조 연구

  • 김홍석;백영준;최인훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.114-114
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    • 1999
  • Boron nitride (BN)는 매우 뛰어난 물리적, 화학적 성질을 가지고 있는 재료로 많은 연구가 진행되고 있다. hexagonal 형태의 hBN의 경우 큰 전기 저항과 열 전도도를 가지고 있고 열적 안정성을 가지고 있어 반도체 소자에서 절연층으로 쓰일 수 있다. 또한 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray와 가시광선을 투과시키기 때문에 X-ray lithography이 mask 기판으로 사용될 수 있다. Boron-carbon-nitrogen (BCN) 역시 뛰어난 기계적 성질과 투명성을 가지고 있어 보호 코팅이나 X-ray lithography에 이용될 수 있다. 또한 원자 조성이나 구성을 변화시켜 band gap을 조절할 수 있는 가능성을 가지고 있기 때문에 전기, 광소자의 재료로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 여러 합성 조건 변화에 따른 hBN 막의 합성 거동을 관찰하고, 카본 농도변화에 따른 BCN 막의 기계적 성질과 구조의 변화, 그리고 실리콘 첨가에 의한 물성 변화를 관찰하였다. BN박막은 실리콘 (100) 기판 위에 r.f. plasma assisted CVD를 이용하여 합성하였다. 합성 압력 0.015 torr, 원료 가스로 BCl3 1.5 sccm, NH3 6sccm을 Ar 15 sccm을 사용하여 기판 bias (-300~-700V)와 합성온도 (상온~50$0^{\circ}C$)를 변화시켜 BN막을 합성하였다. BCN 박막은 상온에서 기판 bias를 -700V로 고정시킨 후 CH4 공급량과 Ar 가스의 첨가 유무를 변화시켜 합성하였다. 또한 SiH4 가스를 이용하여 실리콘을 함유하는 Si-BCN 막을 합성하였다. 합성된 BN 막의 경우, 기판 bias와 합성 온도가 증가할수록 증착속도는 감소하는 경향을 보여 주었다. 기판 bias와 합성온도에 따른 구조 변화를 SEM과 Xray로 분석하였다. 상온에서 합성한 경우는 표면형상이 비정질 형태를 나타내었고, X-ray peak이 거의 관찰되지 않았다. 합성온도가 증가하게 되면 hBN (100) peak이 나타나게 되고 이것은 합성된 막이 turbostratic BN (tBN) 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다. 50$0^{\circ}C$의 합성 온도에서 기판 bias가 -300V에서 hBN (002) peak이 관찰되었고, -500, -700 V에서는 hBN (100) peak만이 관찰되었다. 따라서 고온에서의 큰 ion bombardment는 합성되는 막의 결정성을 저해하는 요소로 작용한다는 것을 확인 할 수 있었다. 합성된 BN 막은 ball on disk type의 tribometer를 이용하여 마모 거동을 관찰한 결과 대부분 1이상의 매우 큰 friction coefficient를 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10 GPa 정도 까지의 값을 나타내었고, nano-indenter로 측정한 BN 막의 hardness는 매우 soft한 막에서부터 10GPa 정도 까지의 값을 가지며 변하였다. 합성된 BCN, Si-BCN 막은 FT-IR, Raman, S-ray, TEM 분석을 통하여 그 구조와 합성된 상에 관하여 분석하였다. FT-IR 분석을 통해 B-N 결합과 C-N 결합을 확인할 수 있었고, Raman 분석을 통하여 DLC의 특성을 분석하였다. 마모 거동에서는 BCN 막의 경우 0.6~0.8 정도의 friction coefficient를 나타내었고 Si-BCN 막은 0.3이하의 낮은 friction coefficient를 나타내었다. Hardness는 carbon의 함유량과 Ar 가스의 첨가 유무에 따라 각각을 측정하였고 이것은 BN 막 보다 향상된 값을 나타내었다.

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Growth of Hexagonal Boron Nitride Thin Films on Silicon Using a Single Source Precursors

  • Boo, Jin-Hyo;Lee, Soon-Bo;Casten Rohr;Wilson Ho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.120-120
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    • 1998
  • Boron nitride (BN) films have attracted a growing interest for a variety of t technological applications due to their excellent characteristics, namely hardness, c chemical inertness, and dielectrical behavior, etc. There are two crystalline phases 1551; of BN that are analogous to phases of carbon. Hexagonal boron nitride (h-BN) has a a layered s$\sigma$ucture which is spz-bonded structure similar to that of graphite, and is t the stable ordered phase at ambient conditions. Cubic boron nitride (c-BN) has a z zinc blende structure with sp3-bonding like as diamond, 따ld is the metastable phase a at ambient conditions. Among of their prototypes, especially 삼Ie c-BN is an i interesting material because it has almost the same hardness and thermal c conductivity as di없nond. C Conventionally, significant progress has been made in the experimental t techniques for synthesizing BN films using various of the physical vapor deposition 밍ld chemical vapor deposition. But, the major disadvantage of c-BN films is that t they are much more difficult to synthesize than h-BN films due to its narrow s stability phase region, high compression stress, and problem of nitrogen source c control. Recent studies of the metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) of I III - V compound have established that a molecular level understanding of the d deposition process is mandatory in controlling the selectivity parameters. This led t to the concept of using a single source organometallic precursor, having the c constituent elements in stoichiometric ratio, for MOCVD growth of 삼Ie required b binary compound. I In this study, therefore, we have been carried out the growth of h-BN thin f films on silicon substrates using a single source precursors. Polycrystalline h-BN t thin films were deposited on silicon in the temperature range of $\alpha$)() - 900 $^{\circ}$C from t the organometallic precursors of Boron-Triethylamine complex, (CZHs)3N:BRJ, and T Tris(dimethylamino)Borane, [CH3}zNhB, by supersonic molecular jet and remote p plasma assisted MOCVD. Hydrogen was used as carrier gas, and additional nitrogen w was supplied by either aDlIDonia through a nozzle, or nitrogen via a remote plasma. T The as-grown films were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, x x-ray pthotoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy, x-ray diffraction, t transmission electron diffraction, optical transmission, and atomic force microscopy.roscopy.

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동위원소희석 질량분석법에 의한 저니토 중의 카드뮴, 구리, 납, 니켈, 아연의 정량 (Determination of Cadmium, Copper, Lead, Nickel, and Zinc in Sediments by ID-ICP/MS)

  • 조경행;박창준;서정기;한명섭
    • 분석과학
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    • 제13권3호
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    • pp.297-303
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    • 2000
  • 저니토 시료 중의 미량 Cd, Cu, Pb, Ni, Zn 등의 분석을 위해 동위원소희석 질량분석법을 이용하였다. 시료는 마이크로파 혼합산(질산, 불산, 과염소산) 분해법을 이용하여 용해하였다. Ammonium pyrrolidenedithiocarbamate(APDC) 용매 추출법을 이용하여 알칼리 및 알칼리 토금속을 분리한 다음 Pb를 측정하고, 나머지 원소들은 이 용액에 $NH_4OH$ 첨가 후 원심 분리하여 Fe, Sn, Ti 등을 제거한 다음 측정하였다. 측정원소의 회수율은 다소 떨어지나 동중원소 방해를 일으키는 매질원소를 효율적으로 제거할 수 있었다. 2종의 저니토 인증표준물질 중의 미량원소 분석에 이 방법을 적용한 결과 인증값과 잘 일치하는 측정 결과를 얻을 수 있었다.

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Hot-filament 화학기상 증착법으로 성장시킨 성장온도에 따른 탄소나노튜브의 성장 및 특성 (Effect of growth temperature on the growth and properties of carbon-nanotube prepared by Hot-filamnet PECVD method)

  • 김정태;박용섭;김형진;이성욱;최은창;홍병유
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.120-120
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    • 2006
  • 탄소나노튜브는 nm급의 크기에 높은 전기전도도, 열전도 효율, 감한 기계적 강도 등의 장점을 가지며, FED(Field Emission Display), 극미세 전자 스위칭 소자, SET(Single Electron Transistor), AFM(Atomic Force Microscope) tip등 여러 분야로의 응용을 연구하고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 Si 웨이퍼 위에 Ni/Ti 금속층을 촉매층으로 사용하고, 암모니아($NH_3$)가스와 아세틸렌 ($C_2H_2$)가스를 각각 희석가스와 성장원으로 사용하여 합성하였다. 탄소나노튜브의 성장은 Hot filament 화학기상증측(HFPECVD) 방식을 사용하였으며, 이 방법은 다량의 합성, 높은 균일성, 좋은 정렬 특성등의 장점을 가진다. 성장 온도는 탄소나노튜브의 성장 특성을 변화시키는 중요한 요소이다. 성장 온도에 따라 수직적 성장, 성장 밀도등의 특성 변화를 관찰하였다. 성장된 탄소나노튜브층 성분 분석은 에너지 분산형 X-선 측정기(EDS)를 통해 관찰하였고, 끝단에 촉매층이 존재하는 30~50 nm 폭을 가진 다중벽 탄소나노튜브를 고배율 투과전자현미경(HRTEM) 분석을 통해 관찰하였다. 전계방사 주사전자현미경(FESEM) 분석을 동해 1~3${\mu}m$의 길이를 가진 탄소나노튜브가 높은 밀도로 성장된 것을 확인하였다.

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