Lee, Gang Seok;Kim, Kyoung Hwa;Kim, Sang Woo;Jeon, Injun;Ahn, Hyung Soo;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Cho, Chae Ryong;Kim, Suck-Whan
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.29
no.3
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pp.83-90
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2019
In this paper, Mg-doped AlN epilayers for power semiconductor devices are grown by mixed-source hydride vapor phase epitaxy. Magnesium is used as p-type dopant material in the grown AlN epilayer. The AlN epilayers on the GaN-templated sapphire substrate and GaN-templated-patterned sapphire substrate (PSS), respectively, as the base substrates for device application, were selectively grown. The surface and the crystal structures of the AlN epilayers were investigated by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and high-resolution-X-ray diffraction (HR-XRD). From the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectra results, the p-type AlN epilayers grown by using the mixed-source HVPE method could be applied to power devices.
Lee, Gang Seok;Kim, Kyoung Hwa;Park, Jung Hyun;Kim, So Yoon;Lee, Ha Young;Ahn, Hyung Soo;Lee, Jae Hak;Chun, Young Tea;Yang, Min;Yi, Sam Nyung;Jeon, Injun;Cho, Chae Ryong;Kim, Suck-Whan
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.31
no.3
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pp.103-111
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2021
Hexagonal shape Si crystals were grown by the mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method of mixing solid materials such as Si, Al and Ga. In the newly designed atmospheric pressure mixed-source HVPE method, nuclei are formed by the interaction between GaCln, AlCln and SiCln gases at a high temperature of 1200℃. In addition, it is designed to generate a precursor gas with a high partial pressure due to the rapid reaction of Si and HCl gas. The properties of hexagonal Si crystals were investigated through scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), high-resolution X-ray diffraction (HR-XRD), and Raman spectrum. From these results, it is expected to be applied as a new material in the Si industry.
To predict accurately the thermal hydraulic behavior of light water reactors during normal or abnormal operation, the accurate estimation of the void distribution is required. Up to date, many techniques for predicting void fraction of two-phase flow systems have been suggested. Among these techniques, the drift-flux model is widely used because of its exact calculation ability and simplicity. However, to get more accurate prediction of void fraction using drift-flux model, slip and flow regime effects must be considered more properly In the drift-flux method, these two effects are accounted for by two drift-flux parameters ; $C_{o}$ and (equation omitted). At earlier stage, $C_{o}$ is measured in a circular tube. In this study, $C_{o}$ is experimentally determined by measuring local void fraction and vapor velocity distribution in a rectangular subchannel having 4 heating rods which simulates nuclear subchannels. The measurements are peformed with two-electrical conductivity probes which are known to be adequate for measuring local parameters. The experiments are performed at low flow rate and the system pressure less than 3 atmo spheric pressure. In this experiment, (equation omitted), is not measured, but quoted from well-known empirical correlation to formulate $C_{o}$. Finally, $C_{o}$ is expressed as a function of channel averaged void fraction. fraction.
Kyoung Hwa Kim;Seonwoo Park;Suhyun Mun;Hyung Soo Ahn;Jae Hak Lee;Min Yang;Young Tea Chun;Sam Nyung Yi;Won Jae Lee;Sang-Mo Koo;Suck-Whan Kim
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.33
no.2
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pp.45-53
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2023
The growth of Si on 4H-SiC substrate has a wide range of applications as a very useful material in power semiconductors, bipolar junction transistors and optoelectronics. However, it is considerably difficult to grow very fine crystalline Si on 4H-SiC owing to the lattice mismatch of approximately 20 % between Si and 4H-SiC. In this paper, we report the growth of a Si epilayer by an Al-related nanostructure cluster grown on a 4H-SiC substrate using a mixed-source hydride vapor phase epitaxy (HVPE) method. In order to grow hexagonal Si on the 4H-SIC substrate, we observed the process in which an Al-related nanostructure cluster was first formed and an epitaxial layer was formed by absorbing Si atoms. From the FE-SEM and Raman spectrum results of the Al-related nanostructure cluster and the hexagonal Si epitaxial layer, it was considered that the hexagonal Si epitaxial layer had different characteristics from the general cubic Si structure.
A small granodiorite-quartz monzonitic stock containing sericitic and propylitic alteration assemblages hosts a Cu-W breccia-pipe deposit in the southeastern Cyeongsang basin. The mineralized breccia-pipe contains angular to subangular brecciated fragments of granitic rocks showing clast-supported textures. An assemblage of quartz, tourmalines, sulfide minerals (mainly chalcopyrite, arsenopyrite and pyrrhotite) and calcite was precipitated as a hydrothermal cement between the brecciated fragments. A tourmaline aureole surrounds the breccia pipe. Extensive tourmalinization of the granitic rocks near and within the pipe and no tourmalinization in the sedimentary and volcanic rocks. The tourmalines are marked by Fe-rich, black charcoal-like schorl (80 mol% schorl relative) nearer the schorl-dravite solid solution. The chemical changes in the hydrothermal fluid are reflected by variations in compositional Boning from cores to rims. They generally contain cores with low values of Fe/(Fe+Mg) and high values of Na/(Na+ca) relative to rims. This is because of an increase Fe and Ca contents toward rims. The main trend of these variations is a combination of the exchange vectors Ca(Fe, Mg) $(NaAl)_{- }$$_1$ and $Fe^{3}^{+}$$Al_{[-10]}$$_1$ It is thought that boiling causes the loss of $H_2$ into the vapor phase resulting in the oxidation of Fe in the aqueous phase. pH of the melt would be one of important controlling factors for the tourmaline stability. The tourmalines could be precipitated when the system evolved to the acidic hydrothermal regime as most hydrothermal brines and acidic gases exsolved from the magma. The Ilgwang tourmaline crystallization is products of hypogene orthomagmatic hydrothermal processes that were strongly pipe-controlled.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.32
no.5
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pp.443-454
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2010
Phthalate compounds are widely used as plasticizers in polyvinyl chlororide (PVC) resins and other industrial consumer products, and some of them are known to be endocrine disruptors. In Korea, a number of studies have been carried out for the measurement of phthalates in consumer products and drinking water. However, no data are available for those compounds in the ambient air where the general public are routinely exposed. In this study, we evaluated sampling and analytical methods for the determination of phthalates in the ambient atmosphere. A wide range of phthalates compounds were included in the target analytes, which are dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), di-n-butyl phthalate (DBP), butyl benzyl phthalate (BBP), di(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), and di-n-octyl phthalate (DOP). Most of samples were collected using a high volume sampler with a PUF/XAD-2 column/quartz fiber filter and then analyzed by GC/MS. Some of samples were simultaneously collected on XAD-2 using a low-volume sampler, together with high-volume samples. The analytical method applied in this study showed good repeatability and linearity. Quantitative detection limits were estimated from 0.60 to 17.84 ng/$m^3$ in air, depending on individual compounds. The field measurements were carried out at 3 sites located in Sihwa- Banwall industrial areas and a suburban area from January 2007 to November 2007. From the field experiments, DEHP, DMP and DBP appeared to be the most abundant compounds in the ambient air. It was also found that DMP, DEP and DBP were mainly distributed in the vapor phase, while BBP, DEHP and DOP were predominantly associated with the particulate phase. The concentrations of DEHP and DMP in the industrial areas ranged from 45.7 to 1,012.7 ng/$m^3$ and from 7.7 to 375.1 ng/$m^3$, respectively. Overall, the high-volume sampling method was demonstrated to be superior to the low-volume method for the determination of phthalates in the ambient atmosphere.
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.4
no.1
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pp.33-40
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2006
The characteristics of the aluminum waste melting and the distribution of the radioactive nuclides have been investigated for the estimation on the volume reduction and the decontamination of the aluminum wastes from the decommissioning of the TRIGA MARK it and III research reactors at the Korea Atomic Energy Research Institute(KAERI). The aluminum wastes were melted with the use of the fluxes such as flux $A:NaCl-KCl-Na_3AlF_6$, flux B:NaCl-NaF-KF, flux $C:CaF_2$, and flux $D:LiF-KCl-BaCl_2$ in the DC graphite arc furnace. For the assessment of the distribution of the radioactive nuclides during the melting of the aluminum, the aluminum materials were contaminated by the surrogate nuclides such as cobalt(Co), cesium(Cs) and strontium(Sr). The fluidity of aluminum melt was increased with the addition of the fluxes, which has slight difference according to the type of fluxes. The formation of the slag during the aluminum melting added the flux type C and D was larger than that with the flux A and B. The rate of the slag formation linearly increased with increasing the flux concentration. The results of the XRD analysis showed that the surrogate nuclide was transferred to the slag, which can be easily separated from the melt and then they combined with aluminum oxide to form a more stable compound. The distribution ratio of cobalt in ingot to that in slag was more than 40% at all types of fluxes. Since vapor pressures of cesium and strontium were higher than those that of the host metals at the melting temperature, their removal efficiency from the ingot phase to the slag and the dust phase was by up to 98%.
Four types of fluid inclusions are trapped within tourmaline from Daeyou pegmatite, Jangsu-Gun, Jeonllabukdo. They range $5{\sim}100\;{\mu}m$ in size and are grouped into I, II, III, and IV based on the phase behavior at the room temperature: (1) Type I inclusions are liquid-rich and NaCl equivalent salinity ranged $0{\sim}12\;wt%$, and the homogenization temperatures (Th) ranged $181{\sim}230^{\circ}C$ with eutectic temperatures (Te) $-54{\sim}-22^{\circ}C$. (2) Type II inclusions are vapor-rich and salinity ranged $3{\sim}8\;wt%$ NaCl, and Th ranged $177{\sim}304^{\circ}C$ also showing Te $-54{\sim}-29^{\circ}C$. (3) Type III inclusions contain a halite daughter mineral with $31{\sim}40\;wt%$ NaCl, Th $230{\sim}328^{\circ}C$. More than 90% of Type III homogenize by halite dissolution and are spatially associated with silicate melt inclusions. (4) Type IV inclusions are $CO_{2}$-bearing containing various daughter minerals such as sylvite and/or halite. The density of $CO_{2}$ system within the Type IV is $0.80{\sim}0.75\;g/cm^{3}$, Th $190{\sim}317^{\circ}C$, and salinity $2{\sim}35\;wt%$ NaCl. Type III fluid inclusions, considered as the earliest fluid, formed from the fluid exsolved from the crystallizing pegmatite. It is suggested that Type II fluid in the central part of tourmaline were exsolved earlier than Type I fluids in the margin indicating salinity fluctuation during the growth of tourmaline. It implies the fluctuation of the pressure since the salinity of fluid exsolved from the crystallizing melt is governed by the pressure. The last fluid was Type IV, which may be derived from the nearby limestone and metasedimentary rocks. It is suggested that Daeyou pegmatite containing muscovite without miarolitic cavities was formed by the partial melting resulted from the regional metamorphism. Subsequently, the exsolving fluids from the crystallizing melt were trapped in tourmaline at high pressure condition. The exsolved fluids contain various components such as $CaCl_{2}\;and\;MgCl_{2}$ as well as NaCl and KCl. The exsolution began at least at $2.7{\sim}5.3\;kbar\;and\;230{\sim}328^{\circ}C$ with the pressure fluctuation.
Kim, Joung-Ryul;Park, Jong-Sung;Choi, Young-Youn;Song, Oh-Sung
Journal of the Korean Vacuum Society
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v.17
no.6
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pp.528-537
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2008
60 nm and 20 nm thick hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) layers were deposited on 200 nm $SiO_2$/single-Si substrates by inductively coupled plasma chemical vapor deposition(ICP-CVD). Subsequently, 30 nm-Ni layers were deposited by an e-beam evaporator. Finally, 30 nm-Ni/(60 nm and 20 nm) a-Si:H/200 nm-$SiO_2$/single-Si structures were prepared. The prepared samples were annealed by rapid thermal annealing(RTA) from $200^{\circ}C$ to $500^{\circ}C$ in $50^{\circ}C$ increments for 40 sec. A four-point tester, high resolution X-ray diffraction(HRXRD), field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), transmission electron microscopy(TEM), and scanning probe microscopy(SPM) were used to examine the sheet resistance, phase transformation, in-plane microstructure, cross-sectional microstructure, and surface roughness, respectively. The nickel silicide from the 60 nm a-Si:H substrate showed low sheet resistance from $400^{\circ}C$ which is compatible for low temperature processing. The nickel silicide from 20 nm a-Si:H substrate showed low resistance from $300^{\circ}C$. Through HRXRD analysis, the phase transformation occurred with silicidation temperature without a-Si:H layer thickness dependence. With the result of FE-SEM and TEM, the nickel silicides from 60 nm a-Si:H substrate showed the microstructure of 60 nm-thick silicide layers with the residual silicon regime, while the ones from 20 nm a-Si:H formed 20 nm-thick uniform silicide layers. In case of SPM, the RMS value of nickel silicide layers increased as the silicidation temperature increased. Especially, the nickel silicide from 20 nm a-Si:H substrate showed the lowest RMS value of 0.75 at $300^{\circ}C$.
Lee, Seungmin;Park, Sungwon;Lee, Youngjun;Kim, Yunju;Lee, Ju Dong;Lee, Jaehyoung;Seo, Yongwon
Korean Chemical Engineering Research
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v.50
no.4
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pp.666-671
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2012
Gas hydrates are inclusion compounds formed when small-sized guest molecules are incorporated into the well defined cages made up of hydrogen bonded water molecules. Since large masses of natural gas hydrates exist in permafrost regions or beneath deep oceans, these naturally occurring gas hydrates in the earth containing mostly $CH_4$ are regarded as future energy resources. The heat of dissociation is one of the most important thermal properties in exploiting natural gas hydrates. The accurate and direct method to measure the dissociation enthalpies of gas hydrates is to use a calorimeter. In this study, the high pressure micro DSC (Differential Scanning Calorimeter) was used to measure the dissociation enthalpies of methane, ethane, and propane hydrates. The accuracy and repeatability of the data obtained from the DSC was confirmed by measuring the dissociation enthalpy of ice. The dissociation enthalpies of methane, ethane, and propane hydrates were found to be 54.2, 73.8, and 127.7 kJ/mol-gas, respectively. For each gas hydrate, at given pressures the dissociation temperatures which were obtained in the process of enthalpy measurement were compared with three-phase (hydrate (H) - liquid water (Lw) - vapor (V)) equilibrium data in the literature and found to be in good agreement with literature values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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