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        (Glycine+Urea) 혼합연료를 이요한 자발착화 연소반응법에 의한 우수한 소결성의 초미분체 LaAlO$_3$ 분말 합성

        남희동,최우성,이병하,박성,Nam, H.D.,Choi, W.S.,Lee, B.H.,Park, S. 한국세라믹학회 1999 한국세라믹학회지 Vol.36 No.2

        Si 기판위에 Ba2YCu3O7-$\delta$ 고온초전도체를 응용하기 위해 요구되는 buffer층으로 유망한 재료인 LaAlO3 단일상 분말을 고상반응법과 자발착한 연소반응법으로 제조하였다. 제조된 LaAlO3 분말의 입자형태와 결정상태는 scanning electron microscope (SEM)과 X-ray diffractometer (XRD)를 이용하여 분석하였다. 분말의 비표면적과 소결특성은 각각 Brunauer-Emmett-Teller(BET) 방법과 dilatometer를 측정하였다. 고상반응법으로 LaAlO3 분말을 제조할 때에는 하소온도를 150$0^{\circ}C$까지 높게 하여도 단일상을 얻는 것이 어려웠으나 자발착한 연소반응법에 의한 분말제조는 $650^{\circ}C$의 저온에서 하소하여도 쉽게 얻을 수 있었다. Dilatometer 측정을 통하여 분석해 보면, 고상반응법에 의한 분말보다 자발착한 연소반응법에 의한 분말로 제조된 소결체가 고상반응법에 의한 소결체에 비해 1.4배나 큰 소멸밀도(98.87%)를 가졌다. 이렇게 소결밀도에서 큰 차이가 나는 것은 자발착한 연소방법에 의한 분말의 평균 입자크기가 nano crystal size이고 비표면적 값(56.54 $m^2$/g)이 매우 크기 때문이다. 두가지 방법으로 제조된 분말을 이용, LaAlO3 layer를 스크린 프린팅과 소결법으로 Si 기판상에 제조하였으며 자발착한 연소합성법으로 제조된 분말은 110$0^{\circ}C$에서 우수한 소결특성을 나타내었다. LaAlO3d single phase used as the butter layer on Si wafer for YBa2Cu3O7-$\delta$ superconductor application were prepared by solid state reaction method and by self-sustaining combustion process. The microstructure and crystallity of synthesiszed LaAlO3 powder studied using scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffractometer(XRD), specific surface area and sintering characteristics fo powder were investigated by Brunauer-Emmett-Teller (BET) method and dilatometer respectively. In solid state reaction method, it is difficult to obtain LaAlO3 single phase up to 150$0^{\circ}C$ period. However, in self-sustaining combustion process, it is to easy to do it only $650^{\circ}C$. Based on the results of analysis of dilatometer it is easier to obtain high sintering density (98.87%) in self-sustaining combustion process than in the solid state reaction method. This reason is that the average particle size prepared by self-sustaining combustion process is nano crystal size and has high specific surface are value(56.54 $m^2$/g) compared with that by solid state reaction method. Also, LaAlO3 layer on the Si wafer has been achieved by screen printing and sintering method. Even though the sintering temperature is 130$0^{\circ}C$, the phenomena of silicon out diffusion in LaAlO3/Si interphase are not observed.

      • $CdS/CuInSe_2$태양전지의 Window Layer로 쓰이는 CdS박막의 진공증착법에 따른 전기적.광학적 성질

        남희동,이병하,박성,Nam, Hee-Dong,Lee, Byung-Ha,Park, Sung 한국결정학회 1997 韓國結晶學會誌 Vol.8 No.2

        CdS/CuInSe2 태양전지에서 창측재료로 1μm 두께의 CdS박막을 1x10-3mTorr의 진공하에서 CdS source 온도를 800-1100'C로 하고 기판의 온도를 50-200℃로하여 진공증차겁으로 제조하였다. 증착된 CdS박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성조사는 x-ray diffractometer(XRD), scanning electron microscope(SEM), 전기비저항 측정, Hall measurement 그리고 optical transmission spectra로 행하였고, 각막들의 성분분석은 energy dispersive analysis of X-ray (EDAX)를 가하나, 광투과도는 감소하였다. 이때 증착된 CdS 박막들은 모두 hexagonal 구조를 가지고 있었으며, 결정성은 기판유리를 딸 (002)면으로 형성되었다. CdS Source 온도가 1000℃에서 증착된 CdS 박막이 0.9(S/cm)의 가장 높은 전기 전도도를 나타내었다. 또한 기판온도를 100'C로 제조한 CdS 박막이 전기비저항은 40(Ω,cm)이었고 광투과도는 80% 이상의 값을 나타내어 CdS/CuInSe2 태양전지의 창측재료로 적합했다. 1μm-CdS films for a window layer of CdS/CuInSe2 solar cell have been prepared by vacuum of 1x10-3 mTorr. Source and substrate temperature ranges were used 800-1100'C and 50-200℃ respectively. Structural, electircal and optical properties of CdS films have been investigated by X-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscopy (SSEM), electrical resistivity, the Hall measurement and optical transmission spectra. Electrical resistivity and optical transmission of the CdS films decreased with the increase in CdS source temperature without substrate heating. All the films had hexagonal structure and strong texture with (002) orientation of grain normal to the substrate glass. CdS films evaporated at 1000℃ were the highest electrical conductivity of 0.9(S/cm). Electrical resistivity and optical transmission at the substrate temperature of 100℃ were 40(Ω,cm) and 80% respectively.

      • SCOPUSKCI등재

        Fullerene $C_{60}$의 전자흡수 스펙트럼:분자에서 결정까지

        백청아,이주현,남희동,박성,Baek, Cheong-A,Dimitriev, O.P.,Vlaskin, V.I.,Lee, Ju-Hyeon,Nam, Hee-Dong,Park, Sung 한국재료학회 1998 한국재료학회지 Vol.8 No.8

        분자들이 용액 내에서의 cluster나 박막 내에서의 cluster와 같이 다른 cluster로 뭉쳐졌을 때, 가시광선과 자외선부근의 영역에서 fullerene $C_{60}$의 전자흡수 스펙트럼 변화가 관찰되었다. 2.73eV에서 흡수 피크들이 관찰되었는데, 이러한 피크들은 독립된 분자들로부터 온 것이 아니라 분자들의 직접적인 상호작용으로부터 온 것으로 생각된다. Grained fullerene 박막에서는 흡수피크들이 3.35eV에서도 관찰되었는데 이러한 피크들은 grain의 계면에서 분자들의 상호작용으로부터 온 것으로 생각된다. 이러한 흡수의 Dichroism은 비등방성 macrostructure를 갖는 시료에서도 관찰되었다. The change of electronic absorption spectra of the fullerene $C_{60}$ in the visibJe- near UV range was examined when the molecules aggregated into different clusters such as clusters in solution and clusters in thin films. Absorption peaks were observed at 2.73 eV. These peaks did probably not come from the feature of the isolated molecules but from the direct interaction of the molecules. Absorption peaks were also observed at 3.35 eV from grained fullerene films. We think these peaks came from the interaction of the molecules at interfaces of grains. Dichroism of this absorption was also found from samples with anisotropic macrostructures.

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