본 연구에서는 $TiO_2$에 나이오븀 (Nb) 도펀트가 주입되었을 때의 활성화 에너지를 홀 효과 측정 시스템과 온도에 따른 photoluminescence (PL) 실험을 통하여 살펴보았다. Nb 이 도핑 된 n형 아나타제 $TiO_2$ 박막은 pulsed laser deposition (PLD) 기법으로 $SrTiO_3$기판에 성장되었다. 측정 결과, Nb 도너의 활성화 에너지 값은 홀 효과 측정에서는 14.52 meV, PL 측정에서는 6.72 meV로 다소 차이를 보였다. 이 결과는 기존의 어셉터 물질의 활성화 에너지들과는 차이를 나타내고 있으며, 향후 본 연구와 같은 shallow 도너 준위의 활성화 에너지 연구에 대한 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
Dy $L_3$-edge XANES and EXAFS spectra of chalcogenide Ge-As-S glass doped with ca. 0.2 wt% dysprosium have been investigated along with some reference Dy-containing crystals. Amplitude of the white-line peak in XANES spectrum of the glass sample turns out to be stronger than that of other reference crystals, i.e., $DY_2S_3,\;Dy_2O_3\;and\;DyBr_3$. It has been verified from the Dy $L_3$-edge EXAFS spectra that a central Dy atom is surrounded by $6.7{\pm}0.5$ sulfur atoms in its first coordination shell in the Ge-As-S glass, which is relatively smaller than 7.5 of the $Dy_2S_3$ crystal. Averaged Dy-S inter-atomic-distance of the glass ($2.78{\pm}0.01{\AA}$) also turns out to be somewhat shorter than that of the $Dy_2S_3$ crystal ($2.82{\pm}0.01{\AA}$). Such nanostructural changes occurring at Dy atoms imply there being stronger covalency of Dy-S chemical bonds in the Ge-As-S glass than in the crystal counterpart. The enhanced covalency in the nanostructural environment of $Dy^{3+}$ ions inside the glass would then be responsible for optical characteristics of the $4f{\leftrightarrow}4f$ transitions of the dopants, i.e., increase of oscillator strengths and spontaneous radiative transition probabilities.
Floating zone법으로 Spinel$(MgO.Al_2O_3)$을 성장시켰다. $MgO.Al_20_3$ spinel의 용융점은 $2135^{\circ}C$ 정도이고, 용융액으로부터 단결정을 성장시키는 방법에 있어서 매우 중용한 사항이다. Verneuil법과 RF-유도가열법을 이용한 czochralski법으로 성장시킨 경우가 보고된 바 있으나, 본 공법으로는 처음이라 사료된다. 본 연구에서는 halogen적외선 lamp를 이용한 image fur-nace에서 용융하여 아래쪽으로 하강함으로 인해 단결정을 육성시키는 floating zone법을 사용하여, $MgAl_2O_4$ spinel 단결정을 성장하였다. 또한 전이금속 이온을 doping하여 용융점의 하강 효과와 함께 적색, 녹색을 띈 단결정을 성장시켰다. 결론으로 성장계면과 용융대의 안전성에 주목하여 spinel 단결정 성장 기구를 규명하려 하였으며 성장계면이 오목함(결정쪽으로)에서 비롯되는 성장시의 양상에 대해 고찰하였다.
본 연구에서는 유전상수가 크고, 유전체 손실이 적으며, 사용온도 범위에서 정전용량 변화율(TCC : tem-perature coefficient of capacitance)이 작고, 고압에 견딜 수 있는 재료를 개발하기 위하여 중고압용 capacitance의 기본재료로써 (Sr.Pb.Ca)TiO3-xBi2O3.3TiO2 계에서 Bi2O3.3TiO2의 mol.%를 5, 6, 7, 8, 9 mol.%로 변화시켰으며, 그 결과 고용한계 함량이 6mol.%이며, 6mol.%이상에서는 침상구조의 증가에 기인하여 유전율이 다시 감소하는 경향을 보였다. dopant로써 SiO2, Nb2O3, MnO2를 선정하여 첨가한 결과, MnO2를 첨가한 것이 유전성질이 가장 우수하였으며, MnO2의 함량이 0, 0.15, 0.3, 0.45 wt.% 증가함에 따라서 유전율의 감소와 동시에, TOC특성의 급격한 향상을 가져왔다.
We have performed simulation for Junction Field Effect Transistor(JFET) using Silvco to improve its electrical properties. The device structure and process conditions of Si-control JFET(Si-JFET) were determined to set its cut off voltage and drain current(at Vg=0V) to -0.5V and $300{\mu}A$, respectively. From electrical property obtained at various implantation energy, dose, and drive-in conditions of p-gate doping, we found that the drive in time of p-type gate was the most determinant factor due to severe diffusion. Therefore we newly designed SiGe-JFET, in which SiGe layer is to epitaxial layers placed above and underneath of the Si-channel. The presence of SiGe layer lessen the p-type dopants (Boron) into the n-type Si channel the phenomenon would be able to enhance the structural consistency of p-n-p junction. The influence of SiGe layer will be discussed in conjunction with boron diffusion and corresponding I-V characteristics in comparison with Si-control JFET.
열전 소결재 제조의 새로운 시도로, 분말의 압출과 소결을 동시에 할 수 있는 공정에 대하여 연구하였다. $(Bi,Sb)_2(Te,Se)_3$계 압출-소결재를 제조함에 있어 제조 변수를 적절히 조절하여 건전한 표면과 미세조직을 갖는 고밀도의 소결재를 얻을 수 있었다. p형 재료의 경우 Te 도핑량이 증가함에 따라 Seebeck 계수가 증가하였으며 3 at% Te을 첨가한 경우 상온에서의 열전 성능 지수가 $2.5\times10^{-3}/K$를 나타내었다. 한편 n형 재료의 경우 0.16 mol% $SbI_3$를 도핑한 시편에서 $1.8\times10^{-3}/K$의 열전 성능지수를 보였다. p형 및 n형 재료 모두 압출 방향에 수직한 방향보다 평행한 방향으로의 운반자 이동도와 열전 성능지수가 높게 나타났다.
The research was conducted in order to improve the hydrogen generation efficiency of the electrical plasma technology from tap water by using $TiO_2$ photocatalyst, mixed Cu - $TiO_2$ powder, and mixed Ni - $TiO_2$ powder as the catalysts. Experiments were performed with the pulsed power and nitrogen carrier gas. The result has shown that the hydrogen concentration with the presence of $TiO_2$ powder was created higher than that of without using photocatalyst. The hydrogen concentration with using $TiO_2$ was 3012ppm corresponding to the applied voltage of 16kV, while it without using the $TiO_2$ was 1464ppm at the same condition . The effect of $TiO_2$ powder was strongly detected at the applied voltages of 15kV and 16kV. This phenomena might be resulted from the co-effect of the pulsed power discharge and the activated state of $TiO_2$ photocatalyst. The co-effect of the mixed catalysts such as Cu-$TiO_2$ and Ni-$TiO_2$ (the mixed photocatalyst $TiO_2$ and transition metals) were also investigated. The experimental results showed that, Cu and Ni powder dopants were greatly enhancing the activity of the $TiO_2$ photocatalyst. Under these experimental conditions the extremely high hydrogen concentrations at the optimal point were produced as 4089ppm and 6630ppm, respectively.
Dimethyl sulphoxide (DMSO) is one of the widely-used secondary dopants in order to enhance the conductivity of poly(3, 4-ethylenedioxy-thiophene):poly(styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) film. In this work, we investigated the effect of DMSO doping in to PEDOT:PSS on the electrical performance of the bulk heterojunction photovoltaics consisting of poly(3-hexylthiophene-2, 5-diyl) and phenyl-C61-butyric acid methyl ester. Correlation between the power conversion efficiency and the mechanism of improving conductivity, surface morphology, and contact properties was examined. The PEDOT:PSS films, which contain different concentration of DMSO, have been prepared and annealed at different annealing temperatures. The mixture of DMSO and PEDOT:PSS was prepared with a ratio of 1%, 5%, 15%, 25%, 35%, 45%, 55% by volume of DMSO, respectively. The DMSO-contained PEDOT:PSS solutions were stirred for 1hr at $40^{\circ}C$, then spin-coated on the ultra-sonicated glass. The spin-coated films were baked for 10min at $65^{\circ}C$, $85^{\circ}C$, and $120^{\circ}C$ in air. In order to investigate the electrical performance, P3HT:PCBM blended film was deposited with thickness of 150nm on DMSO-doped PEDOT:PSS layer. After depositing 100nm of Al, the device was post-annealed for 30min at $120^{\circ}C$ in vacuum. The fabricated cells, in this study, have been characterized by using several techniques such as UV-Visible spectrum, 4-point probe, J-V characteristics, and atomic force microscopy (AFM). The power conversion efficiency (AM 1.5G conditions) was increased from 0.91% to 2.35% by tuning DMSO doping ratio and annealing temperature. It is believed that the improved power conversion efficiency of the photovoltaics is attributed to the increased conductivity, leading to increasing short-circuit current in DMSO-doped PEDOT:PSS layer.
BaTiO$_3$계 PTC 서미스터의 조성개발을 위해 (Ba$_{0.95-x}$S $r_{0.05}$C $a_{x}$)$TiO_3$-$0.01TiO_2$-$0.01SiO_2$-$\alpha$MnCO_3$-$\beta$Nb_2$o_{5}$와 같은 실험조성식을 설정한 후 최적 조건하에서 적층형 PTC시편을 제작하여 실험하였다. 실험 결과, 시편제조시의 최적 소결온도와 냉각속도는 각각 $1350^{\circ}C$-2 hour및 $100^{\circ}C$/h였다. 또한 상온저항을 낮추는 효과가 있는 Dopant로서의 Ca와 Mn 그리고 피크(peak)저항값을 높일 수 있는 Nb를 Ca:5 mol%, Mn:0.08 mol%, Nb:0.18 mol%로 함으로써 비교적 낮은 상온저항과 높은 피크(peak)저항 및 양호한 온도계수 특성이 나타났으며, 화재감지센서로서의 활용 가능성을 확인하였다.다.다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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