The formation of high-quality polycrystalline silicon (poly-Si) on relatively low cost substrate has been an important issue in the development of thin film solar cells. Poly-Si seed layers were fabricated by an inverse aluminum-induced crystallization (I-AIC) process and the properties of the resulting layer were characterized. The I-AIC process has an advantage of being able to continue the epitaxial growth without an Al layer removing process. An amorphous Si precursor layer was deposited on Corning glass substrates by RF magnetron sputtering system with Ar plasma. Then, Al thin film was deposited by thermal evaporation. An $SiO_2$ diffusion barrier layer was formed between Si and Al layers to control the surface orientation of seed layer. The crystallinity of the poly-Si seed layer was analyzed by Raman spectroscopy and x-ray diffraction (XRD). The grain size and orientation of the poly-Si seed layer were determined by electron back scattering diffraction (EBSD) method. The prepared poly-Si seed layer showed high volume fraction of crystalline Si and <100> orientation. The diffusion barrier layer and processing temperature significantly affected the grain size and orientation of the poly Si seed layer. The shorter oxidation time and lower processing temperature led to a better orientation of the poly-Si seed layer. This study presents the formation mechanism of a poly seed layer by inverse aluminum-induced crystallization.
본 논문에서는 우주비행체에 사용하는 세라믹 복합재료의 기술개발에 대한 외국의 현황을 검토하였다. 우주선진국에서는 세라믹 복합재료의 경량 및 우수한 고온 특성을 이용하기 위해 최첨단 엔진구조물에 적용하여 우주비행체의 성능을 향상시키기 위하여 많이 사용해왔다. 특히 내열성, 내산화성 그리고 고온에서의 높은 강도가 요구되는 우주비행체에 적합하여, 로켓엔진챔버, 노즐, 태양판, 레이더안테나, 우주반사경 구조물, 초음속비행체 선단부, 재진입비행체의 노즈팁, 그리고 우주비행체의 방열판등에 사용하고 있다. 이러한 부품을 제작하기 위한 공정기술과 현재의 응용사례를 제시되어 향후 국내의 우주개발사업에 적용될 수 있도록 하였다.
Piao, Mei Jing;Kumara, Madduma Hewage Susara Ruwan;Kim, Ki Cheon;Kang, Kyoung Ah;Kang, Hee Kyoung;Lee, Nam Ho;Hyun, Jin Won
Biomolecules & Therapeutics
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제23권6호
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pp.557-563
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2015
Skin aging is the most readily observable process involved in human aging. Ultraviolet B (UVB) radiation causes photo-oxidation via generation of reactive oxygen species (ROS), thereby damaging the nucleus and cytoplasm of skin cells and ultimately leading to cell death. Recent studies have shown that high levels of solar UVB irradiation induce the synthesis of matrix metalloproteinases (MMPs) in skin fibroblasts, causing photo-aging and tumor progression. The MMP family is involved in the breakdown of extracellular matrix in normal physiological processes such as embryonic development, reproduction, and tissue remodeling, as well as in disease processes such as arthritis and metastasis. We investigated the effect of diphlorethohydroxycarmalol (DPHC) against damage induced by UVB radiation in human skin keratinocytes. In UVB-irradiated cells, DPHC significantly reduced expression of MMP mRNA and protein, as well as activation of MMPs. Furthermore, DPHC reduced phosphorylation of ERK and JNK, which act upstream of c-Fos and c-Jun, respectively; consequently, DPHC inhibited the expression of c-Fos and c-Jun, which are key components of activator protein-1 (AP-1, up-regulator of MMPs). Additionally, DPHC abolished the DNA-binding activity of AP-1, and thereby prevented AP-1-mediated transcriptional activation. These data demonstrate that by inactivating ERK and JNK, DPHC inhibits induction of MMPs triggered by UVB radiation.
The electrochemical luminescence (ECL) device was investigated, which has similar structure to the dye-sensitized solar cell. The structure of the ECL cell in this experiment reliably induces a large amount of the oxidation around electrodes. The band gap of the ECL electrode is of 3.0 - 3.2 eV. Titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticle has following properties: a band gap of 3.4 eV, a low-priced material, and 002 preferred orientation (Z-axis). Zinc Oxide (ZnO) nanorod is easy to grow in a vertical direction. In this paper, in order to determine material suitable for the ECL device, the properties of various materials for electrodes of ECL devices such as ZnO nanorod (ZnO-NR) and $TiO_2$ nanoparticle ($TiO_2-NP$) were compared. The threshold voltage of the light emission of the ZnO-NR was 2.0 V which is lower than 2.5 V of $TiO_2-NP$. In the other hand, the luminance of $TiO_2-NP$ was $44.66cd/m^2$ and was higher than that of $34cd/m^2$ of ZnO-NR at the same applied voltage of 4 V. Based on the experimental results, we could conclude that $TiO_2-NP$ is a more suitable electrode material in ECL device than the ZnO-NR.
Printed electronics based on the direct writing of solution processable functional materials have been of paramount interest and importance. In this talk, the synthesis of printable inorganic functional materials (conductors and semiconductors) for thin-film transistors (TFTs) and photovoltaic devices, device fabrication based on a printing technique, and specific characteristics of devices are presented. For printable conductor materials, Ag ink is designed to achieve the long-term dispersion stability and good adhesion property on a glass substrate, and Cu ink is sophisticatedly formulated to endow the oxidation stability in air and even aqueous solvent system. The both inks were successfully printed onto either polymer or glass substrate, exhibiting the superior conductivity comparable to that of bulk one. In addition, the organic thin-film transistor based on the printed metal source/drain electrode exhibits the electrical performance comparable to that of a transistor based on a vacuum deposited Au electrode. For printable amorphous oxide semiconductors (AOSs), I introduce the noble ways to resolve the critical problems, a high processing temperature above $400^{\circ}C$ and low mobility of AOSs annealed at a low temperature below $400^{\circ}C$. The dependency of TFT performances on the chemical structure of AOSs is compared and contrasted to clarify which factor should be considered to realize the low temperature annealed, high performance AOSs. For photovoltaic application, CI(G)S nanoparticle ink for solution processable high performance solar cells is presented. By overcoming the critical drawbacks of conventional solution processed CI(G)S absorber layers, the device quality dense CI(G)S layer is obtained, affording 7.3% efficiency CI(G)S photovoltaic device.
In this work, we have investigated the application of rapid thermal processing (RTP) and plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD) for surface passivation. Rapid thermal oxidation (RTO) has sufficiently low surface recombination velocities (SRV) $S_{eff}$ in spite of a thin oxides and short process time. The effective lifetime is increasing with an increase of the oxide thickness. In the same oxide thickness, The effective lifetime is independent on the process temperature and time. $S_{eff,max}$ is exponentially decreased with increasing oxide thickness. $S_{eff,max}$ can be reduced to 200 cm/s with only 10 nm oxide thickness. On the other hand, three different types of SiN are reviewed. SiN1 layer has a thickness of about 72 nm and a refractive index of 2.8. Also, The SiN1 has a high passivation quality. The effective lifetime and SRV of 1 $\Omega$ cm Float zone (FZ) silicon deposited with SiN1 is about 800 s and under 10 cm/s, respectively. The SiN2 is optimized for the use as an antireflection layer since a refractive index of 2.3. The SiN3 is almost amorphous silicon caused by less contents of N2 from total process. The effective lifetime on the FZ 1 ${\Omega}cm$ is over 1000 ${\mu}s$.
$TiO_2$ nanowires were self-catalytically synthesized on bare Si(100) substrates using metallorganic chemical vapor deposition. The nanowire formation was critically affected by growth temperature. The $TiO_2$ nanowires were grown at a high density on Si(100) at $510^{\circ}C$, which is near the complete decomposition temperature ($527^{\circ}C$) of the Ti precursor $(Ti(O-iPr)_2(dpm)_2)$. At $470^{\circ}C$, only very thin (< $0.1{\mu}m$) $TiO_2$ film was formed because the Ti precursor was not completely decomposed. When growth temperature was increased to $550^{\circ}C$ and $670^{\circ}C$, the nanowire formation was also significantly suppressed. A vaporsolid (V-S) growth mechanism excluding a liquid phase appeared to control the nanowire formation. The $TiO_2$ nanowire growth seemed to be activated by carbon, which was supplied by decomposition of the Ti precursor. The $TiO_2$ nanowire density was increased with increased growth pressure in the range of 1.2 to 10 torr. In addition, the nanowire formation was enhanced by using Au and Pt catalysts, which seem to act as catalysts for oxidation. The nanowires consisted of well-aligned ~20-30 nm size rutile and anatase nanocrystallines. This MOCVD synthesis technique is unique and efficient to self-catalytically grow $TiO_2$ nanowires, which hold significant promise for various photocatalysis and solar cell applications.
Two kinds of physical treatments were examined for the analysis both of intrinsic surface and interior nature of CuInS $e_2$[CIS] and CuGaS $e_2$[CGS] films grown in separated systems. For the first method, a selenium protection layer which was immediately deposited after the growth of the CIS was investigated. The Se cap layer protects CISe surface from oxidation and contamination during the transport under ambient atmosphere. The Se cap was removed by thermal annealing at temperature above 15$0^{\circ}C$. After the decapping treatment at 2$25^{\circ}C$ for 60 min, ultraviolet photoemission and inverse photoemission measurements of the CIS film showed that its valence band maximum(VBM) and conduction band minimum (CBM) are located at 0.58 eV below and 0.52 eV above the Fermi level $E_{F}$, respectively. For the second treatment, an Ar ion beam etching was exploited. The etching with ion kinetic energy $E_{k}$ above 500 eV resulted in broadening of photoemission spectra of core signals and occasional development of metallic feature around $E_{F}$. These degradations were successfully suppressed by decreasing $E_{k}$ below 400 eV. CGS films etched with the beam of $E_{k}$ = 400 eV showed a band gap of 1.7 eV where $E_{F}$ was almost centered.st centered.
Zinc oxide is metal oxide semiconductor with the 3.37 eV bandgap energy. Zinc oxide is very attractive materials for many application fields. Zinc Oxide has many advantages such as high conductivity and good transmittance in visible region. Also it is cheaper than other semiconductor materials such as indium tin oxide (ITO). Therefore, ZnO is alternative material for ITO. ZnO is attracting attention for its application to transparent conductive oxide (TCO) films, surface acoustic wave (SAW), films bulk acoustic resonator (FBAR), piezoelectric materials, gas-sensing, solar cells and photocatalyst. In this study, we synthesized ZnO nanoparticles and defined their physical and chemical properties. Also we studied about the application of ZnO nanoparticles as a photocatalyst and try to find a enhancement photocatalytic activity of ZnO nanorticles.. We synthesized ZnO nanoparticles using spray-pyrolysis method and defined the physical and optical properties of ZnO nanoparticles in experiment I. When the ZnO are exposed to UV light, reduction and oxidation (REDOX) reaction will occur on the ZnO surface and generate O2- and OH radicals. These powerful oxidizing agents are proven to be effective in decomposition of the harmful organic materials and convert them into CO2 and H2O. Therefore, we investigated that the photocatalytic activity was increased through the surface modification of synthesized ZnO nanoparticles. In experiment II, we studied on the stability of ZnO nanoparticles in water. It is well known that ZnO is unstable in water in comparison with TiO2. Zn(OH)2 was formed at the ZnO surface and ZnO become inactive as a photocatalyst when ZnO is present in the solution. Therefore, we prepared synthesized ZnO nanoparticles that were immersed in the water and dried in the oven. After that, we measured photocatalytic activities of prepared samples and find the cause of their photocatalytic activity changes.
Photoelectrochemical performances of ZnO electrodes are enhanced by coupling with cobalt-based catalyst (CoPi) in phosphate electrolyte (pH 7). For this study, hexagonal pillar-shaped ZnO nanorods are grown on ZnO electrodes through a chemical bath deposition, onto which CoPi is deposited with different photodeposition times (10-30 min). A scanning electron microscopic study indicates that CoPi deposition does not induce any change of ZnO morphology and an energy-dispersive X-ray spectroscopic analysis shows that inorganic phosphate ions (Pi) exist on ZnO surface. Bare ZnO electrodes generate the current of ca. $0.36mA/cm^2$ at a bias potential of 0.5 V vs. SCE, whereas ZnO/CoPi (deposited for 10 min) has ca. 50%-enhanced current ($0.54mW/cm^2$) under irradiation of AM 1.5G-light ($400mW/cm^2$). The excess loading of CoPi on ZnO results in decrease of photocurrents as compared to bare ZnO likely due to limited electrolyte access to ZnO and/or CoPi-mediated recombination of photogenerated charge carriers. The primary role of CoPi is speculated to trap the photogenerated holes and thereby oxidize water into molecular oxygen via an intervalency cycle among Co(II), Co(III), and Co(IV).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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