Vertically well-aligned Ga-doped ZnO nanorods with different Ga contents were grown by thermal evaporation on a ZnO template. The Ga-doped ZnO nanorods synthesized with 50 wt % Ga with respect to the Zn content showed maximum compressive stress relative to the ZnO template, which led to a rapid growth rate along the c-axis due to the rapid release of stored strain energy. A further increase in the Ga content improved the conductivity of the nanorods due to the substitutional incorporation of Ga atoms in the Zn sites based on a decrease in lattice spacing. The p-n diode structure with Ga-doped ZnO nanorods, as a n-type, displayed a distinct white light luminescence from the side-view of the device, showing weak ultraviolet and various deep-level emissions.
GaN는 대표적인 III-V족 질화물반도체로 주로 값싸고 다루기 쉬운 사파이어 기판 위에 성장된다. 하지만 사파이어 기판은 부도체이며, GaN과의 격자부정합을 일으키고 열전도도 또한 낮은 기판으로 알려져 있다. 본 논문에서는 방열기능과 열 전기전도도가 뛰어난 금속 화합물 탄소체 기판 위에 poly GaN epilayer를 HVPE법으로 성장시켜보았다. 비정질의 금속 화합물 탄소체 기판위에 성장되는 GaN epilayer의 성장메카니즘을 관찰하였다. GaN epilayer의 성장을 위해 HCl과 $NH_3$를 흘려주었다. 성장하기 위해 source zone과 growth zone의 온도는 각각 $850^{\circ}C$와 $1090^{\circ}C$로 설정했다. 성장이 끝난 샘플은 SEM, EDS, XRD측정을 통해 분석하였다.
이산화 바나듐은 금속-절연체 전이라는 독특한 특성으로 인해 기초적인 소재 연구 및 산업에의 응용을 위한 연구가 꾸준하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 통전활성소결법으로 제조한 이산화 바나듐의 금속-절연체 전이 특성에 마그네슘과 텅스텐 첨가가 미치는 영향을 연구하였으며, 덩어리 시편을 대상으로 그 거동을 고찰하였다. 상용 분말과 통전활성소결법을 이용하여 열처리를 진행하여 제작한 시편의 경우 격자 상수의 변화는 크지 않고 이차상이 존재하였으며, 이로 인해 상전이 온도는 64.2-64.6℃에 분포하는 것으로 나타났다. 반면 불순물의 종류와 함량에 따라 전기전도도는 최대 2.4배 증가하거나 최대 57.4배 감소하는 거동을 나타냈다. 열전도도는 불순물의 첨가에 따라 증가하는 거동을 나타냈으며, 상전이 온도 이전에서는 1.8~2.5 W/m·K, 성전이 온도 이후에서는 1.9~2.8 W/m·K의 값을 가졌다. 이러한 물성 변화는 불순물의 첨가로 인한 전하 나르개 농도의 변화, 불순물의 산란중심, 미세구조의 변화 등이 복합적으로 작용한 결과로 해석할 수 있다.
3가와 5가 이온의 첨가가 전기전도도 및 감응도에 어떤 영향을 미치는가를 확인하기 위하여, In와 Sb를 Tin Oxide에 공침법으로 첨가하였다. Sb는 5가 이온으로 cassiterite 구조에 들어가서 열에너지에 의하여 이들 이온을 여기시켜 전도대로 밀어올리리라고 여겨진다. In 이온은 결정격자 속에 $In^{3+}$로 들어가서 원자가대로 부터 전자를 받게 되고 그러므로써 1가나 2가가 되리라 생각한다. 그러나, 이러한 현상들이 $SnO_{2}$에 존재하는 전위장벽을 2종의 이온첨가에 의하여 일어나는 resistivity에 끼치는 영향과 비교해 볼 때 감응도에는 어떤 영향을 보이는지 고찰하였다.
Recently, atomically smooth hexagonal boron nitride(h-BN) known as a white graphene has drawn great attention since the discovery of graphene. h-BN is a III-V compound and has a honeycomb structure very similar to graphene with smaller lattice mismatch. Because of strong covalent sp2bonds like graphene, h-BN provides a high thermal conductivity and mechanical strength as well as chemical stability of h-BN superior to graphene. While graphene has a high electrical conductivity, h-BN has a highly dielectric property as an insulator with optical band gap up to 6eV. Similar to the graphene, h-BN can be applied to a variety of field, such as gate dielectric layers/substrate, ultraviolet emitter, transparent membrane, and protective coatings. However, up until recently, obtaining and controlling good quality monolayer h-BN layers have been too difficult and challenging. In this work, we investigate the controlled synthesis of h-BN layers according to the growth condition, time, temperature, and gas partial pressure. h-BN is obtained by using chemical vapor deposition on Cu foil with ammonia borane (BH3NH3) as a source for h-BN. Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM, JEOL-JEM-ARM200F) is used for imaging and structural analysis of h-BN layer. Sample's surface morphology is characterized by Field emission scanning electron microscopy (SEM, JEOL JSM-7100F). h-BN is analyzed by Raman spectroscopy (HORIBA, ARAMIS) and its topographic variations by Atomic force microscopy (AFM, Park Systems XE-100).
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제13권1호
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pp.39-42
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2012
To study the physical and chemical properties, solid solutions of $(Sr_{1-x}Ba_x)NdFe{^{3+}}_{1-\tau}Fe{^{4+}}_{\tau}O_{4-y}$ system with x=0.0(SBN-0), 0.1(SBN-1), 0.2(SBN-2) and 0.3(SBN-3) were synthesized in air at 1,473 K and annealed in air at 1,073 K for 24 h. X-ray powder diffraction assured that the four samples had tetragonal symmetries (I4/mmm). Their lattice volumes increased gradually with x values. Nonstoichiometric chemical formulas were formulated using the data such as $\tau$(amount of $Fe^{4+}$ ion) and y(oxygen deficiency) values using Mohr salt analysis. It was found out that all the four samples had excessive oxygen (4-y>4.0). All the samples started to lose some of their oxygen at around 613K(TG/DTA thermal analysis). They exhibited semiconductivities in the temperature range of around 283-1173K. All the four specimens had sufficient tensile strength to endure the force of 19.6 N (2 kg of weights) and the conductivity values of the ECIAs which were painted on pieces of glass with the area of $150mm^2$ ($10mm{\times}15mm$) and it was in the order of ECIA-0${\rightarrow}$ECIA-1${\rightarrow}$ECIA-2${\rightarrow}$ECIA-3 at a constant temperature.
CIGS 박막 태양 전지의 버퍼층은 흡수층과 윈도우층 사이의 밴드정렬(band alignment)을 통해 에너지 변환 효율을 향상시킨다. ZnS는 무독성의 II-VI 반도체 화합물로서 직접천이형 광대역 밴드갭과 n형 전도성을 가지며, 높은 광투과성, 높은 굴절률 등의 우수한 전기적, 광학적 특성을 가지고 있고, 우수한 격자정합을 가지는 물질이다. 이 연구에서, RF 마그네트론 스퍼터링 방법에 의해 증착 후 급속 열처리에 의해 제작된 ZnS 버퍼층 박막의 구조적, 광학적 특성의 상관관계에 대해 고찰하였다. (111), (220), (311) 면의 섬아연광 입방정 구조를 확인할 수 있고, 상대적으로 저온에서 급속열처리를 수행한 시료에서는 (002) 면의 우르쯔광 육방정 구조가 함께 나타나는 다결정이 되었다. 고온에서 급속열처리 수행한 시료에서는 섬아연광 입방정 구조의 단결정으로 상전이 된다. 화학적 성분 분석을 통해서 Zn/S의 비율이 화학양론에 근접한 시료에서 섬아연광 입방정 구조의 단결정이 나타났음을 확인하였다 급속열처리 온도가 증가할수록 흡수단이 다소간 단파장 쪽으로 이동되고, 가시광 파장 범위에서 평균 광투과율이 증가하는 경향성을 보이며 500℃ 조건에서는 80.40%로 향상되었다.
The research of graphene, a monolayer of carbon atoms with honeycomb lattice structure, has explosively increased after appeared in 2004. As a result, its high transmittance, mobility, thermal conductivity, and outstanding mechanical and chemical stability have been proved. Especially, many researches were executed about the field of transparent electrode highlighting material of substituting the indium tin oxide (ITO). In addition, qualitative and quantitative improvements have been achieved due to many synthesis methods were discovered. Among them, mostly used method is chemical vapour deposition of graphene grown on copper or nickel. The transmittance, mobility, sheet resistance, and other many properties are completely changed according to these two types of synthesis method of graphene. In this research, considering the difference of characteristics as the synthesis method of graphene, what types of graphene should be used and how to use it were studied. The stacked graphene harvested on copper and multi-layer graphene harvested on nickel were compared and analyzed, as a result, the transmittance of 90% and the sheet resistance of $70{\Omega}{\square}$ was showed even though stacked graphene layers were 4 layers. The reason that could bring these results is lowered sheet resistance due to stacked monolayer graphenes. Moreover, light output power of the three stacked graphene spreading layer shows the highest value, but light-emitting diode with multi-layer graphene died out from 12mA due to also its high sheet resistance. Therefore, we need to clarify about what types of graphene and how to use the graphene in use.
유리기판(Corning 7059) 위에 Electron Beam Evaporator(EBE)로 진공 중에서 증착된 $Cd_{1-y}Zn_{y}Te$(CZT) 박막의 표면 조성비와 결정구조를 조사하였다. 증착시 기판의 온도는 각각 실온과 $300^{\circ}C$였으며, 열처리는 압력 $1 {\times} 10^{-6}$ torr하에서 $300^{\circ}C$에서 1시간 동안 행하였다. 증착된 CZT 박막의 표면조성비는 Cd 원자가 상대적으로 약 4% 정도 부족하였고, Zn원자는 비교적 안정하였다. 박막의 구조는 거의 Cubic phase인 다결정(polycrystal)이었다. $400^{\circ}C$에서 측정된 X-선 분말 회절상으로부터 구한 격자상수 값으로부터 계산된 열팽창 계수는 $6.30 {\times} 10^{-6}/^{\circ}C$ 이었다. 박막은 열처리에 의하여 회절상의 peak가 증가하였으나 기판의 온도가 결정화에 더 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.
The perovskite solid solutions of the $Sr_{1-x}Mg_xFe{^{3+}}_{1-{\tau}}Fe{^{4+}}_{\tau}O_{3-y}$ system (x=0.0, 0.1, 0.2, and 0.3) were synthesized in $N_2$ at $1,150^{\circ}C$. X-ray powder diffraction study assured that all the four samples had cubic symmetries(SM-0: $3.865{\AA}$, SM-1: $3.849{\AA}$, SM-2: $3.833{\AA}$, and SM-3: $3.820{\AA}$) and that the lattice volumes decreased steadily from $57.7{\AA}^3$ to $55.7{\AA}^3$ with x values. The nonstoichiometric chemical formulas were determined by Mohr salt analysis and with the increase of x values the amounts of $Fe^{4+}$ ion and oxygen were decreased simultaneously. Thermal analysis showed that SM-0 started to lose its oxygen at $450^{\circ}C$ and SM-1, Sm-2, and SM-3 began to lose their oxygen at around $350{\sim}400^{\circ}C$. SM-0 showed almost reversible weight change in the cooling process. All the samples exhibited semiconducting behaviors in the temperature range of $10{\sim}400^{\circ}C$. Conductivities of the 4 samples were decreased in the order of SM-0, SM-1, SM-2, and SM-3 at constant temperature. The activation energies of the conductions were in the range of 0.176 eV~0.244 eV.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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