We have investigated the electrical transport properties of polycrystalline tantalum nitride (TaNx) films. Various compositions of tantalum (nitride) thin films have been deposited on SiO2 substrates by reactive DC magnetron sputtering while changing the ratio of nitrogen partial pressure. The substrate temperature was maintained at 283 K during deposition. X-ray diffraction analyses indicated the presence of α-Ta and β-Ta phases in the Ta film deposited in pure argon atmosphere, while fcc-TaNx phases appeared in the sputtering gas mixture of argon and nitrogen. The N/Ta atomic ratio in the film increased ranging from 0.36 to 1.07 for nitrogen partial pressure from 7 to 20.7%. The superconducting transition temperatures of the TaNx thin films were measured to be greater than 3.86 K with a maximum of 5.34 K. The electrical resistivity of TaNx thin film was in the range of 177-577 𝜇Ωcm and increased with an increase in nitrogen content. The upper critical filed at zero temperature for a TaN0.87 thin film was estimated to exceed 11.3 T, while it showed the lowest Tc = 3.86 K among the measured superconducting TaNx thin films. We try to explain the behavior of the increase of the residual resistivity and the upper critical field for TaNx thin films with the nitrogen content by using the combined role of the intergrain Coulomb effect and disorder effect by grain boundaries.
본 연구에서는 산소 함유량이 다른 산화 실리콘 막을 사용하여 실리카 나노 와이어를 형성하고, 실리카 나노 와이어의 미세구조 및 물리적 특성을 Si 웨이퍼를 사용하여 형성된 실리카 나노 와이어와 비교 분석하였다. 산화 실리콘 막은 플라즈마 화학 기상 증착 방법을 사용하여 제조하였으며, 실리카 나노 와이어는 산화 실리콘 막 표면에 촉매 물질로 니켈 막을 진공 증착한 후 열처리를 통해 형성하였다. 산소 함유량이 약 50 at.% 이하의 산화 실리콘 막의 경우 나노 와이어 형성 메커니즘, 미세구조 및 물리적 특성 등에서 실리콘 웨이퍼의 경우와 거의 차이점이 없었으며, 특히 나노 와이어의 굵기의 균일성은 산화 실리콘 막에서 더 우수한 거동을 나타내었다. 이러한 결과는 저가로 양질의 실리카 나노 와이어를 제조하는 대체재로서 산화 실리콘 막의 유용성을 제시한다.
Spiral-wound woven wire meshes packed bed rotating cylinder electrode was used for the simultaneous removal of cadmium (Cd) and copper (Cu) from a binary solution. The effects of weight percent of each metal on the removal and current efficiencies were studied at an operating current of 345A, while the effect of current on the removal efficiency of both metals was investigated at three levels of current (240, 345.and 400 mA). The experiments were carried out at constant rotation speed 800 rpm, pH = 3, and a total concentration of metals (500 ppm). The results showed that the removal efficiency of copper increased from 89% to 99.4% as its weight percent increased from 20% to100%. In a similar fashion, the removal efficiency of cadmium increased from 81% to 97% as its weight percent increased from 20% to100%. The results confirmed that the removal efficiency of any metals declined in the presence of the other. Increasing of current resulted in increasing the removal efficiency of both metals at different weight percents. The results confirmed that current efficiencies for removing of copper and cadmium simultaneously decline with increasing of electrolysis time and weight percent of cadmium or with decreasing the weight percent of copper. Current efficiency was higher at the initial stage of electrolysis for all weight percents of metals. The results showed that the decay of copper concentration was exponential at all weight percents of copper, confirming that the electrodeposition of copper is under mass transfer control in the presence of cadmium. While the decay of cadmium concentration was linear at lower weight percent of cadmium then changed to an exponential behavior at high weight percent of cadmium in the presence of copper.
This study confirmed the mechanical properties of an auxetic re-entrant pattern prepared using 3D printing technology and its composite fabric with neoprene for the production of functional auxetic patterns/textiles for safety shoes. Samples were prepared by the tilt angle of a re-entrant pattern of 0°, 30°, 45°, 60° and 90°, and then analyzed using Poisson's ratio, bending, compression, and tensile properties. A 3D printed auxetic re-entrant pattern (3DP-RE) and its composite fabric (3DP-RE/NP) showed a negative Poisson's ratio in all tilting angles that indicated auxetic properties. The results of the bending property shown that strength of 3DP-RE/NP was 1.5 times lower than NP, but the strain improved 2.0 times. It was confirmed that the deformation of 3DP-RE/NP is possible with a low load. Each sample type of compression behavior indicated similar regardless of the tilting angles; in addition, the compression toughness of 3DP-RE/NP increased 1.2 times compared with NP. In the case of tensile properties, 3DP-RE and 3DP-RE/NP were affected by the tilting angle, samples with 90° (the opposite of load direction) showed best tensile property and toughness. 3DP-RE/NP indicated improved bending, compression, and tensile properties.
GSV (Granule Spray in Vacuum)는 상온의 진공하에서 나노 크기의 치밀한 세라믹 코팅층을 형성하는 방법이다. 일반적으로, 단사정의 지르코니아는 1150℃에서 정방정으로 변태하며, 이때 6.5 %의 체적변화를 일으켜 치밀한 단사정의 지르코니아를 만들기 어렵다. 본 연구에서는 코팅 효율에 대한 두 가지 처리 변수의 효과를 조사하는 데 중점을 두었다. 아울러, 특별한 가열과정 없이 형성된 필름의 미세구조에 관찰하였다. 샘플 기판에 증착된 지르코니아 필름에 대한 X-ray diffractometer (XRD) 분석은 단사정 지르코니아 필름이 성공적으로 증착되었음을 보여주었다.
Kim, Seonghyun;Lee, Seunghun;Park, Jaehan;Kim, Shinho;Kim, Yangdo
한국재료학회지
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제32권5호
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pp.243-248
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2022
This study demonstrates a different approach method to fabricate antimony selenide (Sb2Se3) thin-films for the solar cell applications. As-deposited Sb2Se3 thin-films are fabricated via electrodeposition route and, subsequently, annealed in the temperature range of 230 ~ 310℃. Cyclic voltammetry is performed to investigate the electrochemical behavior of the Sb and Se ions. The deposition potential of the Sb2Se3 thin films is determined to be -0.6 V vs. Ag/AgCl (in 1 M KCl), where the stoichiometric composition of Sb2Se3 appeared. It is found that the crystal orientations of Sb2Se3 thin-films are largely dependent on the annealing temperature. At an annealing temperature of 250 ℃, the Sb2Se3 thin-film grew most along the c-axis [(211) and/or (221)] direction, which resulted in the smooth movement of carriers, thereby increasing the carrier collection probability. Therefore, the solar cell using Sb2Se3 thin-film annealed at 250 ℃ exhibited significant enhancement in JSC of 10.03 mA/cm2 and a highest conversion efficiency of 0.821 % because of the preferred orientation of the Sb2Se3 thin film.
Hyein Lee;Young Jun Kim;Youngku Sohn;Choong Kyun Rhee
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제14권1호
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pp.21-30
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2023
This work presents a correlation between the behavior of formic acid oxidation (FAO) on various Bi-modified Pt(poly) disk electrodes and their morphologies observed on Bi-modified Pt(111) disk electrodes using electrochemical scanning tunneling microscopy (EC-STM) to understand the effects of Bi on Pt. To distinguish the FAO activities of Bi on Pt and plain Pt around Bi, additional Pt was intentionally deposited using two different routes: direct route and iodine route. In direct route, Pt was directly deposited on Bi islands and plain Pt sites around Bi islands, while in iodine route, Pt was exclusively deposited on Bi islands by protecting plain Pt sites with adsorbed iodine. Thus, a comparison of FAO performances on the two Bi-modified Pt electrodes with additional Pt (deposited in the different ways) disclosed a difference in FAO performances on plain Pt sites and Bi islands. When Bi coverage was ~0.04, the Bi deposits were scattered Bi islands enhancing FAO on Pt(poly). The additional Pt deposits using direct route increased FAO efficiency, while the ones using iodine route slightly decreased FAO current. The EC-STM observations indicated that Pt deposits around Bi islands, not on Bi islands, were responsible for the FAO current increase on Bi-modified Pt(poly). The FAO efficiency on Bi-modified Pt(poly) with a Bi coverage of ~0.25 increased by a factor of 2. However, the additional Pt deposits using the two Pt deposition routes notably decreased the FAO current. The dependency of FAO on Bi coverage was discussed in terms of electronic effect and ensemble effect.
건설산업에서 사용되는 구조용 강재의 부식은 산업화로 인해 많은 공격적인 이온이 내포된 대기 환경에서 증가추세에 있다. 따라서 본 연구에서는 아크 및 플라즈마 아크용사로 Al 코팅을 용착하여 Cl-와 CO32-같은 공격적인 이온을 다량 함유한 Society of Automotive Engineering(SAE) J2334 용액의 모사대기환경에서 그 효과를 비교하였다. 다양한 분석기법으로 코팅 특성과 부식 메커니즘을 고찰하였다. 플라즈마 아크용사로 용착된 Al 코팅은 밀도 있고 균일하면 층층이 적층이 잘 되었고 높은 부착력이 나타났다. 이 공법으로 용착된 Al 코팅을 SAE J2334 용액에 기간별로 침지하여 측정한 개회로전위(OCP)는 아크용사로 용착된 Al 코팅보다 더 양전성(electropositive)한 값을 보여주었다. 플라즈마 아크용사는 총 임피던스가 아크용사보다 높게 나타났다. SAE J2334 용액에 23일 침지하였을 때 플라즈마 아크용사 Al 코팅의 부식속도는 아크용사에 비해 20% 감소하였다.
하굿둑과 좁고 깊은 수로형 하구의 특성을 갖는 영산강 하구에서 하구 갯벌의 퇴적환경 특성을 규명하기 위해 6년 동안(2005~2011) 표층퇴적물의 입도와 조간대 바닥의 높이 변화(침·퇴적 변화)를 모니터링 하였고, 2008년 9월에는 하구 조간대에서 수리관측을 수행하였다. 전체 갯벌의 82 %가 연안개발에 의해 사라진 영산강 하구의 갯벌은 현재 대부분 하부조간대의 좁은 갯벌로 남아있으며, 대부분 점토와 실트로 구성된 퇴적물은 전체의 70 ~ 94 %를 실트가 차지할 정도로 점토-부족, 실트-우세의 특성을 보인다. 이는 개발에 따른 점토퇴적 공간(즉 조상대와 상부 조간대)의 상실과 낙조류 우세의 조류 특성 변화에 기인된 것으로 판단된다. 또한 하구의 갯벌 퇴적물은 바람이 강한 가을부터 봄까지 실트가 많아져 조립해지고, 바람이 약하고, 방류량이 많은 여름에 점토가 많아져 상대적으로 세립해지는 계절적 변화를 보임으로써 하구 갯벌에서 퇴적물 입자의 거동이 실트 입자의 경우 풍파에 의해서, 점토 입자의 경우 주로 담수 방류와 조석작용에 의해 영향 받고 있음을 보여준다. 하구 갯벌에 대한 6년 동안(2005~2011)의 침·퇴적 모니터링 결과는 영산강 하구 조간대에서 연평균 -2.6 cm/y의 침식이 이루어졌고, 2010년경에는 특이하게 연평균 4 cm/yr의 퇴적이 일어났음을 보여준다. 이러한 하구 조간대의 침식은 하굿둑 및 영암-금호 방조제 건설 이후에 이루어진 조석의 진폭 증가와 낙조 우세 조류의 비대칭성 강화에 기인된 것으로 평가되며, 2010년의 퇴적은 하구 준설에 따른 부유물의 대량 발생과 관련이 있는 것으로 판단된다.
poly-Si TR는 LCD의 고해상도화, 고집적화에 따라 그 요구가 점점 필요해지고 있다. 그러나 poly-Si의 제조를 위해 주로 사용하는 레이저 결정화 방법은 박막 내에 함유된 수소 때문에 별도의 탈수소 공정을 행하는 실정이다. 막내의 수소는 결정화 시 eruption과 void등의 생성으로 poly Si의 막 특성뿐 아니라 소자 특성에도 나쁜 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 전술한 문제점을 제어하기 위해 mesh-type PECVD를 제안하고 저수소화 박막 증착에 관한 연구를 수행하였다. 증착된 비정질 Si 박막은 $300^{\circ}C$ 이하의 온도에서도 $1 at\%$ 이하의 낮은 수소 함유량을 가진 것으로 조사되었다. mesh에 의한 이런 결과는 막내에 함유되는 수소를 효과적으로 제어하고 별도의 탈수소 공정을 배제하여 공정 감소의 효과를 갖는 장점이 있다. 또한 제조된 비정질 Si을 이용하여 XeCl 레이저 결정화하여 그 거동을 조사하였는데 일반적인 거동과 달리 매우 넓은 공정 영역을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다 또한, 수소에 의한 표면 거칠기 문제는 발견되지 않았으며 비교적 조대하고 균일한 결정립 분포를 하는 것으로 조사되었다 본 결과는 레이저 결정화 공정의 안정성에 기여하고 소자 특성 향상에도 기여할 것으로 기대된다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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