• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.222-222
• /
• 2012

Metal oxide gas sensors based on semiconductor type have attracted a great deal of attention due to their low cost, flexible production and simple usability. However, most works have been focused on n-type oxides, while the characteristics of p-type oxide gas sensors have been barely studied. An investigation on p-type oxides is very important in that the use of them makes possible the novel sensors such as p-n diode and tandem devices. Monoclinic cupric oxide (CuO) is p-type semiconductor with narrow band gap (~1.2 eV). This is composed of abundant, nontoxic elements on earth, and thus low-cost, environment-friendly devices can be realized. However, gas sensing properties of neat CuO were rarely explored and the mechanism still remains unclear. In this work, the neat CuO layers with highly ordered mesoporous structures were prepared by a template-free, one-pot solution-based method using novel ink solutions, formulated with copper formate tetrahydrate, hexylamine and ethyl cellulose. The shear viscosity of the formulated solutions was 5.79 Pa s at a shear rate of 1 s-1. The solutions were coated on SiO2/Si substrates by spin-coating (ink) and calcined for 1 h at the temperature of $200{\sim}600^{\circ}C$ in air. The surface and cross-sectional morphologies of the formed CuO layers were observed by a focused ion beam scanning electron microscopy (FIB-SEM) and porosity was determined by image analysis using simple computer-programming. XRD analysis showed phase evolutions of the layers, depending on the calcination temperature, and thermal decompositions of the neat precursor and the formulated ink were investigated by TGA and DSC. As a result, the formation of the porous structures was attributed to the vaporization of ethyl cellulose contained in the solutions. Mesoporous CuO, formed with the ink solution, consisted of grains and pores with nano-meter size. All of them were strongly dependent on calcination temperature. Sensing properties toward H2 and C2H5OH gases were examined as a function of operating temperature. High and fast responses toward H2 and C2H5OH gases were discussed in terms of crystallinity, nonstoichiometry and morphological factors such as porosity, grain size and surface-to-volume ratio. To our knowledge, the responses toward H2 and C2H5OH gases of these CuO gas sensors are comparable to previously reported values.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.189-189
• /
• 2012

Lead sulfide (PbS) nanocrystal quantum dots (NQDs) are promising materials for various optoelectronic devices, especially solar cells, because of their tunability of the optical band-gap controlled by adjusting the diameter of NQDs. PbS is a IV-VI semiconductor enabling infrared-absorption and it can be synthesized using solution process methods. A wide choice of the diameter of PbS NQDs is also a benefit to achieve the quantum confinement regime due to its large Bohr exciton radius (20 nm). To exploit these desirable properties, many research groups have intensively studied to apply for the photovoltaic devices. There are several essential requirements to fabricate the efficient NQDs-based solar cell. First of all, highly confined PbS QDs should be synthesized resulting in a narrow peak with a small full width-half maximum value at the first exciton transition observed in UV-Vis absorbance and photoluminescence spectra. In other words, the size-uniformity of NQDs ought to secure under 5%. Second, PbS NQDs should be assembled carefully in order to enhance the electronic coupling between adjacent NQDs by controlling the inter-QDs distance. Finally, appropriate structure for the photovoltaic device is the key issue to extract the photo-generated carriers from light-absorbing layer in solar cell. In this step, workfunction and Fermi energy difference could be precisely considered for Schottky and hetero junction device, respectively. In this presentation, we introduce the strategy to obtain high performance solar cell fabricated using PbS NQDs below the size of the Bohr radius. The PbS NQDs with various diameters were synthesized using methods established by Hines with a few modifications. PbS NQDs solids were assembled using layer-by-layer spin-coating method. Subsequent ligand-exchange was carried out using 1,2-ethanedithiol (EDT) to reduce inter-NQDs distance. Finally, Schottky junction solar cells were fabricated on ITO-coated glass and 150 nm-thick Al was deposited on the top of PbS NQDs solids as a top electrode using thermal evaporation technique. To evaluate the solar cell performance, current-voltage (I-V) measurement were performed under AM 1.5G solar spectrum at 1 sun intensity. As a result, we could achieve the power conversion efficiency of 3.33% at Schottky junction solar cell. This result indicates that high performance solar cell is successfully fabricated by optimizing the all steps as mentioned above in this work.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.70-74
• /
• 2009

Sol-gel 법으로 제조한 $Pb(Sc_{1/2}Nb_{1/2})O_3$(이하 PSN) sol을 이용하여 스핀 코팅법으로 Pt(111)/Ti/$SiO_2$/Si 기판위에 제조한 박막의 제조 공정에 따른 영향을 연구하였다. Pt 기판위에 PSN sol을 증착, 건조한 후에 $370^{\circ}C$에서 5분간 열처리를 행한 후 $10^{\circ}C/sec$의 급속 가열로 $600{\sim}700^{\circ}C$에서 최종 열처리한 경우에 박막은 (111)면으로 우선 배향하는 것으로 나타났다. 그러나 중간 열처리를 거치지 않고, 급속가열에 의한 최종 열처리만을 행한 경우에는 (100)면으로 우선 배향하는 것으로 나타났다. 한편, 중간 열처리 후 $4^{\circ}C/min$의 승온속도로 관상로에서 최종 열처리를 행한 경우에는 (111)면과 (100)면이 동시에 나타나는 것으로 나타났다. 동일한 조건하에서 박막의 두께는 모두 300로 중간 열처리 공정이 어떠한 영향도 미치지 않는 것으로 나타났다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• 제33권3호
• /
• pp.113-120
• /
• 2008

이 연구에서는 국내 개발중인 초고온가스로 (VHTR: Very High Temperature Reactor)를 대상으로, 발생되는 삼중수소 양, 계통간 이송, 제거, 분포 그리고 최종적으로 생산된 수소에 대한 삼중수소에 의한 오염 준위를 예측할 수 있는 해석 모델인 TRITGO 코드를 소개하였고, 수소를 생산하는 IS (Iodine Sulfide) 계통으로의 삼중수소 투과양을 모의할 수 있도록 코드를 개선하였다. 또한 GT-MHR 600MW 열출력을 가정, 최종 수소 생산물의 삼중수소에 의한 오염치를 예측하였다. 예상 오염치는 약 0.055 Bq/$H_2-g$으로 일본 규제치 56 Bq/$H_2-g$에 약 1/1000 수준으로 낮게 예측되었다. 모의 결과 삼중수소 방출을 억제하기 위해서는 피복관의 건전성 유지 및 헬륨 냉각재와 흑연으로 구성된 반사체내 불순물인 $^3He$ 및 Li을 가능한한 낮은 준위로 유지하는 것이 필요함을 보여 주었다. 또한 냉각재내 불순물을 직접 제거할 수 있는 정화계통의 성능이 중요한 설계인자로 판단되었다.

• 에너지공학
• /
• 제5권2호
• /
• pp.108-114
• /
• 1996

태양열 집열판의 효율을 증대시키기 위하여는 집열판에 조사되는 태양광의 흡수율을 높이고 복사에 의한 열손실을 감소시키는 선택적 박막을 집열판에 입히는 것이 중요한 인자이다. 본 실험에서는 이와같은 광학적 특성을 지니게 하고 동시에 전류효율이 우수한 pulsecurrent 전해법을 도입하여 실제 실용화 규모인 230 cm$\times$60 크기의 대형 기판에 선택흡수박막의 전착을 실시하였다. 도금액의 조성은 크롬산 280 g/$\ell$, propionic acid 15g/$\ell$, 그리고 제 2첨가제10g/$\ell$이었으며, 도금 대상기판으로는 구리와 알루미늄이 사용되었다. 구리 기판의 경우에는 선택흡수박막의 흡수율이 약 0.98이고 복사율은 약 0.17의 광학적 성질을 보였으며, 30$0^{\circ}C$공기 중에서 24시간동안 열처리 후에도 광학적 우수성을 지니고 있어 상품적 가치가 매우 우수하다고 판단되었다. 알루미늄 기판의 경우에는 흡수율이 약 0.97, 복사율이 0.15로서 광학적 성질은 구리 기판에 비해 다소 떨어지지만, 열전도도와 경제성을 고려하면 상품적 가치가 충분하다고 생각된다. 또한 이와 같은 대형기판을 적용하여 안정된 태양광 선택흡수박막의 성공적 제조로 공정의 단순화 및 대량생산 기술을 확보하였으며, 상용화에 돌입하게 되었다.

• 한국재료학회지
• /
• 제22권9호
• /
• pp.476-481
• /
• 2012

Among the various roll-to-roll printing technologies such as gravure, gravure-offset, and reverse offset printing, reverse offset printing has the advantage of fine patterning, with less than 5 ${\mu}m$ line width. However, it involves complex processes, consisting of 1) the coating process, 2) the off process, 3) the patterning process, and 4) the set process of the ink. Each process demands various ink properties, including viscosity, surface tension, stickiness, and adhesion with substrate or clich$\acute{e}$; these properties are critical factors for the printing quality of fine patterning. In this study, Ag nano ink was developed for reverse offset printing and the effect of polyvinylpyrrolidone(PVP), used as a capping agent of Ag nano particles, on the printing quality was investigated. Ag nano particles with a diameter of ~60 nm were synthesized using the conventional polyol synthesis process. Ethanol and ethylene glycol monopropyl ether(EGPE) were used together as the main solvent in order to control the drying and absorption of the solvents during the printing process. The rheological behavior, especially ink adhesion and stickiness, was controlled with washing processes that have an effect on the offset process and that played a critical role in the fine patterning. The electrical and thermal behaviors were analyzed according to the content of PVP in the Ag ink. Finally, an Ag mesh pattern with a line width of 10 ${\mu}m$ was printed using reverse offset printing; this printing showed an electrical resistivity of 36 ${\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ after sintering at $200^{\circ}C$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권7호
• /
• pp.877-882
• /
• 2014

국제해사기구 해양환경보호위원회에서 그린하우스가스(GHG)의 주범인 CO2 배출량 감축을 위해 선박에서 대기로 방출하는 CO2의 양을 지수화 하고자 활발한 논의가 진행되고 있다. 이에 따라 에너지 효율 개선을 위해서 선체의 설계변경, 마찰저항을 줄이기 위한 도료개발, 엔진의 열효율을 개선하기 위한 첨가제 개발, 연료를 절감하기 위하여 저속운전 등 다양한 방법들이 적용되고 있다. 선박의 주 기관에서는 전 부하영역에서 효율을 높이기 위하여 전자엔진이 사용되고 있으나, 선박용 발전기 엔진은 여전히 캠으로 연료분사와 흡 배기 밸브를 구동하는 기계식 작동엔진이 대부분이다. 또한 선박용 발전기 엔진은 선박의 과부하 방지 시스템 내에서 운전되므로 대부분의 운전은 80% 이하의 부분부하 영역에서 사용되고 있다. 따라서 100%부하에 세팅된 발전기 엔진은 부분부하에서 효율적인 운전을 위해서는 연료분사시기 재조정이 필요하다. 본 연구는 현재 운항중인 선박발전용 디젤엔진의 운용특성을 파악하여 부분부하에서 연료분사시기 재조정을 통하여 연료소비량 개선에 관한 결과를 보고 하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제13권7호
• /
• pp.3252-3260
• /
• 2012

6M HCl 용매 하에서 2,2'-bipyridine과 chromium(VI) trioxide의 반응을 통하여 2,2'-bipyridinium chlorochromate[$C_{10}H_8N_2HCrO_3Cl$]를 합성하여, 적외선분광광도법(IR), 유도결합 플라즈마(ICP) 등으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 2,2'-bipyridinium chlorochromate를 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과 유전상수(${\varepsilon}$) 값이 큰 용매 즉, 시클로헥센<클로로포름<아세톤$p-CH_3$, H, m-Br, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 그리고 전자받개 그룹들은 반응속도가 감소한 반면에 전자주개 치환체들은 반 응속도를 증가시켰다. 또한 Hammett 반응상수(${\rho}$) 값은 -0.64(303K) 이었다. 이러한 알코올류의 산화반응성은 polysilsesquioxane과 같은 고분자물질을 용해시켜 코팅제로 활용할 때 열안정성과 같은 물성을 연구하는데 중요한 인자 가 될 수 있다. 그러므로 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어나는 메카니즘임 을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제46권2호
• /
• pp.402-407
• /
• 2008

최근 모바일 전자 제품의 많은 사용으로 인하여 전자 기판의 기계적 충격에 대한 기준이 강화되고 있다. 따라서, 전자 기판의 패키징 공정에서 칩과 기판 간의 솔더 볼의 접합방법은 제품의 안정성과 신뢰성 확보를 위하여 기존의 금속간 화합물을 사용하는 방식에서 유기 솔더 보존제를 사용하는 방법으로 전환되고 있다. 그러나 기존의 유기 솔더 보존제들은 공정상에서의 열안정성 등의 여러 가지 단점이 발견되어 이를 보완하기 위한 새로운 유기 솔더 보존제의 개발이 요구되고 있다. 이전 연구에서 새로 개발된 유기 솔더 보존제를 기존 패키징 공정에 적용(플럭싱 공정에 적용)할 때, 사용되는 플럭스의 성분비(메탄올/이소프로필알콜)에 따른 플럭싱의 차이를 파악하고, 이를 통하여 새로운 유기 솔더 보존제에 적합한 플럭스를 포뮬레이션 하는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 결과, 새로운 유기 솔더 보존제의 플럭싱에는 메탄올의 함량비가 높아질수록 플럭싱이 더 우수해지는 경향을 나타내었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
• /
• pp.851-856
• /
• 2003

We have investigated the material and electrical properties of $Bi_{4-x}La_xTi_3O_{12}$ (BLT) ferroelectric thin film for ferroelectric nonvolatile memory applications of capacitor type and single transistor type. The 120nm thick BLT films were deposited on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ and $SiO_2/Nitride/SiO_2$ (ONO) substrates by the sol-gel spin coating method and were annealed at $700^{\circ}C$. It was observed that the crystallographic orientation of BLT thin films were strongly affected by the excess Bi content and the intermediate rapid thermal annealing (RTA) treatment conditions regardeless of two type substrates. However, the surface microstructure and roughness of BLT films showed dependence of two different type substrates with orientation of (111) plane and amorphous phase. As increase excess Bi content, the crystallographic orientation of the BLT films varied drastically in BLT films and exhibited well-crystallized phase. Also, the conversion of crystallographic orientation at intermediate RTA temperature of above $450^{\circ}C$ started to be observed in BLT thin films with above excess 6.5% Bi content and the rms roughness of films is decreased. We found that the electrical properties of BLT films such as the P-V hysteresis loop and leakage current were effectively modulated by the crystallographic orientations change of thin films.