• 한국분말재료학회지
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• 제20권1호
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• pp.19-23
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• 2013

Ru films were successfully prepared by plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) using $Ru(EtCp)_2$ and $NH_3$ plasma. To optimize Ru PEALD process, the effect of growth temperature, $NH_3$ plasma power and $NH_3$ plasma time on the growth rate and preferred orientation of the deposited film was systemically investigated. At a growth temperature of $270^{\circ}C$ and $NH_3$ plasma power of 100W, the saturated growth rate of 0.038 nm/cycle was obtained on the flat $SiO_2$/Si substrate when the $Ru(EtCp)_2$ and $NH_3$ plasma time was 7 and 10 sec, respectively. When the growth temperature was decreased, however, an increased $NH_3$ plasma time was required to obtain a saturated growth rate of 0.038 nm/cycle. Also, $NH_3$ plasma power higher than 40 W was required to obtain a saturated growth rate of 0.038 nm/cycle even at a growth temperature of $270^{\circ}C$. However, (002) preferred orientation of Ru film was only observed at higher plasma power than 100W. Moreover, the saturation condition obtained on the flat $SiO_2$/Si substrate resulted in poor step coverage of Ru on the trench pattern with an aspect ratio of 8:1, and longer $NH_3$ plasma time improved the step coverage.

• 소성∙가공
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• 제26권5호
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• pp.306-313
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• 2017

This study investigated the microstructure, tensile strength, and high cycle fatigue properties of ADC12 aluminum alloys with different $Mg+Al_2Ca$ contents manufactured using die casting process. Microstructural observation identified the presence of ${\alpha}-Al$, eutectic Si, $Al_2Cu$, and Fe-intermetallic phases. The increase of $Mg+Al_2Ca$ content resulted in finer pore size and decreased pore distribution. Room temperature tensile strength tests were conducted at strain rate of $1{\times}10^{-3}/sec$. For 0.6%Mg ADC12, measured UTS, YS, and El were 305.2MPa, 157.0MPa, and 2.7%, respectively. For 0.8%Mg ADC12, measured UTS, YS, and El were 311.2 MPa, 159.4 MPa, and 2.4%, respectively. Therefore, 0.8% ADC12 alloy had higher strength and slightly decreased elongation compared to 0.6% Mg ADC12. High cycle fatigue tests revealed that 0.6% Mg ADC12 alloy had a fatigue limit of 150 MPa while 0.8% Mg ADC12 had a fatigue limit of 160MPa. It was confirmed that $Mg+Al_2Ca$ added ADC12 alloy achieved finer, spherical eutectic Si particles, and $Al_2Cu$ phases with greater mechanical and fatigue properties since size and distribution of pores and shrinkage cavities decreased as $Mg+Al_2Ca$ content increased.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.386-393
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• 2008

The Sulfur-iodine(SI) thermochemical cycle is one of the most promising methods for massive hydrogen production. For the purpose of continuous operation of SI cycle, phase separation characteristics into two liquid phases ($H_2SO_4$-rich phase and $HI_x$-rich phase) were directly investigated via Bunsen reaction. The experiments for Bunsen reaction were carried out in the temperature range, from 298 to 333 K, and in the $I_2/H_2O$ molar ratio of $0.109{\sim}0.297$ under a continuous flow of $SO_2$ gas. As the results, solubility of $SO_2$, decreased with increasing the temperature, had considerable influence on the global composition in the Bunsen reaction system. The amounts of impurity in each phase(HI and $I_2$ in $H_2SO_4$-rich phase and $H_2SO_4$ in $HI_x$-rich phase) were decreased with increasing $H_2SO_4$ molar ratio and temperature. To control the amounts of impurity in $HI_x$-rich phase, temperature is a factor more important than $I_2/H2_O$ molar ratio. On the other hand, the affinity between $HI_x$ and $H_2O$ was increased with increasing $I_2/H2_O$molar ratio.

• 한국지구과학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-10
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• 2021

규소(Si)는 지각의 구성 원소 중 두 번째로 흔히 존재하는 원소로, 3개의 안정동위원소, 28Si (92.23%), 29Si(4.67%), 30Si (3.10%)를 가진다. 규소 동위원소는 규소의 생지화학적 순환에 대한 지시자로 고환경 및 고기후 복원을 위해 전 세계에서 널리 연구되고 있다. 그러나 국내에서는 아직까지 생물 기원 규소에 대한 규소 동위원소 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 대형 규조류 시료에 대한 규소 동위원소 분석을 위해 기존 보고된 알칼리 용융법을 정리하고 생물 기원 규소 분석에 가장 적합한 규소 분리법을 구축하고자 하였다. 해당 시료를 고온 알칼리 용융을 통해 완전 용해시킨 후 시료 내 규소를 AG® 50W-X8 양이온 교환수지를 이용하여 효과적으로 분리하였다. 분리된 시료에 대한 신뢰성 검증을 위하여 Si 동위원소 표준물질(NBS-28) 및 USGS 암석 표준시료(AGV-2, GSP-2, BHVO-2)에 대한 분석을 함께 실시하였으며, 분석된 시료 모두 기존 연구결과와 오차범위 내에서 일치하는 값을 나타내었다. 본 연구에서 개발한 규소 동위원소 분석법은 향후 국내의 지구과학 및 관련 연구 발전에 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국재료학회지
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• 제8권5호
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• pp.377-382
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• 1998

Ti[N ($C_{2}$$H_{5}$ $CH_{3}$)$_{2}$]$_{4}$ [tetrakis(ethylmethylammino)titanium.TEMAT]와 $NH_{3}$를 반응가스로 하여 각각 펄스(pulse) 형태로 시분할 주입되는 새로운 박막 증착방법(이하 Cycle-CVD라 함)을 이용하여 TiN박막이 $SiO_2$.기판위에 증착되었다.Cycle-CVD에서 반을로 내로 주입되는 반응가스와 Ar가스는 TEAM 펄스, Ar 펄스,$NH_{3}$펄스, Ar 펄스의 순서로 시분할주입되었고, 이렇게 차례대로 주입되는 4개의 펄스를 하나의 cycle로 규정하고, Cycle-CVD는 이러한 cycle이 연속하여 반복적으로 주입되도록 설계되었다. 기판온도가 $170^{\circ}C$-$210^{\circ}C$에서는 atomic layer deposition(ALD)특성을 보였고, $200^{\circ}C$에서 충분한 반응가스의 펄스시간 후에 cycle당 증착된 박막의 두께가 0.6nm/cycle로 포화되는 양상을 보여주었는데, 이는 cycle당 증착된 TiN 박막의 두께가 1.6 monolayer(ML)/cycle에 해당된다. 이와 같이 반등가스의 흡착을 이용ㅇ하여 TiN이 제한된 표면반응만에 의하여 ALD 기구에 의해 증착이 이루어지므로 TiN 박막의 두께는 단지 cycle 횟수만으로 정확하게 제어할 수 있었고, 우수한 step coverage 특성을 얻었다. 또한 반응가스간의 기상반응을 방지함으로써 입자의 발생을 억제할 수 있었고, 상대적으로 낮은 온도임에도 불구하고 4at% 이하의 낮은 탄소함량을 갖는 양호한 특성을 보여주었다.

• 한국재료학회지
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• 제23권6호
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• pp.304-308
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• 2013

The effect of a sputter deposition sequence of Cu, Zn, and Sn metal layers on the properties of $Cu_2ZnSnS_4$ (CZTS) was systematically studied for solar cell applications. The set of Cu/Sn/Zn/Cu multi metal films was deposited on a Mo/$SiO_2$/Si wafer using dc sputtering. CZTS films were prepared through a sulfurization process of the Cu/Sn/Zn/Cu metal layers at $500^{\circ}C$ in a $H_2S$ gas environment. $H_2S$ (0.1%) gas of 200 standard cubic centimeters per minute was supplied in the cold-wall sulfurization reactor. The metal film prepared by one-cycle deposition of Cu(360 nm)/Sn(400 nm)/Zn(400 nm)/Cu(440 nm) had a relatively rough surface due to a well-developed columnar structure growth. A dense and smooth metal surface was achieved for two- or three-cycle deposition of Cu/Sn/Zn/Cu, in which each metal layer thickness was decreased to 200 nm. Moreover, the three-cycle deposition sample showed the best CZTS kesterite structures after 5 hr sulfurization treatment. The two- and three-cycle Cu/Sn/Zn/Cu samples showed high-efficient photoluminescence (PL) spectra after a 3 hr sulfurization treatment, wheres the one-cycle sample yielded poor PL efficiency. The PL spectra of the three-cycle sample showed a broad peak in the range of 700-1000 nm, peaked at 870 nm (1.425 eV). This result is in good agreement with the reported bandgap energy of CZTS.

• 한국재료학회지
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• 제3권2호
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• pp.166-174
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• 1993

반도체 소자의 표면 보호용으로 사용되는 상압 CVD 방법에 의한 PSG(Phosposilicate glass)막 및 플라즈마 CVD방법에 의한 PE-SiN(Plasma enhanced CVD S${i_2}{N_4}$)막의 항균열 특성을 알루미늄박막이 증착되어 있는 실리콘 기판위에서 조사했다. 45$0^{\circ}C$에서 30분간으 열처리를 반복하면서 균열 발생 유무 및 그 형태를 조사하여 이러한 균열의 생성을 각 막의 막응력과 관련하여 검토하였다. 이들 박막에서의 균열 발생은 하부 조직인 알루미튬배선과의 열팽창계수차에 의한 것임을 알 수 있었다. PSG막 두께가 증가할수록 인장응력이 증가하여 항균열성이 저하되었다. PSG막의 P농도가 증가할수록 막응력은 압축응력쪽으로 이동하였고 균열 발생은 억제되었다. PE-SiN 막도 높은 압축응력을 갖게 함으로써 항균열성을 향상시킬 수 있었다. 본 실험의 결과로부터 반복 열처리시 균열 발생여부에 대한 실험식을 제시하였다.

• 융합정보논문지
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• 제12권4호
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• pp.338-344
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• 2022

리튬이온전지의 음극소재 연구에서 실리콘 기반의 음극 활물질 개발이 필수적이며, 탄소기반의 실리콘-탄소 복합소재의 음극 적용연구가 활발히 진행되고 있다. 다른 한편으로 반도체와 태양광전지 산업에서 폐기물로 버려지는 실리콘 자원이 증가하여 환경적 문제를 일으키기도 한다. 본 연구에서는 리튬이온전지 음극소재로서 재활용된 실리콘을 이용하여 탄소와 복합화를 이루었으며, 실리콘 음극소재의 높은 용량 유지 특성 및 사이클 안정성 향상을 위하여 재활용된 실리콘과 피치의 함량을 조절하여 복합화의 최적화 조건을 확립하였다. 실리콘 : 피치의 질량비를 1 : 1 과 2 : 1을 가진 복합체를 간단한 자가조립 방법으로 복합화 하였으며, 석유계 피치로 코팅하여 제조된 음극소재의 전기화학적 특성을 비교 조사하는 연구를 수행하였다. 제조된 실리콘-탄소 복합소재는 충·방전 동안 발생되는 실리콘의 구조적 파괴를 방지하는 방법으로 우수한 초기용량과 사이클 안정성을 달성하였으며, 재활용 실리콘의 전극소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.87-94
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• 2016

나노 크기에 비해 부피 변화가 상대적으로 더 큰 서브마이크로미터 크기의 실리콘 음극의 성능 향상을 위해 도전재 역할을 하는 3,6-poly(phenanthrenequinonone) (PPQ) 전도성 고분자 바인더와 카복시기를 가져 결착력이 좋은 poly(acrylic acid) (PAA)를 블렌딩 한 복합 바인더를 도입하였다. PAA를 PPQ와 블렌딩하여 전극을 제조했을 때 결착력이 월등히 증가하였고 충방전실험 결과 PPQ 바인더를 단독으로 사용한 전극보다 안정된 수명 특성을 나타냈다. PPQ와 PAA의 함량 비율을 2:1, 1:1, 1:2(무게비)로 하여 각 전극의 수명 특성을 비교했을 때, PPQ의 함량이 가장 큰 전극(2:1, QA21)이 50번째 사이클에서 가장 좋은 용량 유지율을 보였다. 이는 PPQ가 입자 간 또는 입자와 집전체 사이에서 도전재로서 존재하여 전자가 이동할 수 있는 통로를 제공해 주고 PAA가 적절한 결착력을 제공해주어 전극의 내부 저항이 가장 작았기 때문이다. PPQ-PAA 복합 바인더를 사용한 전극은 입자 형태의 도전재인 super-P를 전체 전극 무게 대비 20%를 첨가하여 제조한 전극보다도 더 안정적인 수명 특성을 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.675-679
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• 2009

$Ti_xSi_{1-x}O_y$ (TSO) thin films are fabricated using plasma-enhanced atomic layer deposition. The Ti content in the TSO films is controlled by adjusting the sub-cycle ratio of $TiO_2$ and $SiO_2$. The refractive indices of $SiO_2$ and $TiO_2$ are 1.4 and 2.4, respectively. Hence, tailoring of the refractivity indices from 1.4 to 2.4 is feasible. The controllability of the refractive index and film thickness enables application of an antireflection coating layer to TSO films for use as a thin film solar cell. The TSO coating layer on an Si wafer dramatically reduces reflectivity compared to a bare Si wafer. In the measurement of the current-voltage characteristics, a nonlinear coefficient of 13.6 is obtained in the TSO films.