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유기 박막 트랜지스터를 위한 유기/무기 이중 적층 유전막의 특성 연구
김홍승,도이미,백규하,이원재,정은수 한국물리학회 2006 New Physics: Sae Mulli Vol.53 No.4
The characteristics of an organic/inorganic double-stacked dielectric layer were investigated for organic thin-film transistors. The double-staked dielectric layer was composed of a TiO$_2$-Ga$_2$O$_3$ mixed film deposited by using PEALD (plasma-enhanced atomic-layer deposition) at room temperature on a PMMA (poly-methyl methacrylate) organic film. The TiO$_2$-Ga$_2$O$_3$ film showed a dielectric constant of 150 for an electric field of only 0.5 MV/cm. On the other hand, the PMMA kept an electric field of over 20 MV/cm with a dielectric constant of 2. The double-stacked dielectric layer showed a dielectric constant of 18 and kept an electric field of as much as 3-10 MV/cm, depending on the thickness of the PMMA. 유기 박막 트랜지스터의 성능 및 신뢰성 향상을 위한 유전체 형성을 위하여 유기/무기 이중 적층 유전막 구조의 특성에 대해 살펴보았다. PEALD (plasma enhanced Atomic layer deposition) 법으로 상온에서 증착한 TiO$_2$-Ga$_2$O$_3$ 나노 혼합 무기 박막과 PMMA (poly-methyl methacrylate) 유기 박막을 이중 유전체로 구성하였다. TiO$_2$-Ga$_2$O$_3$ 무기 박막은 150 정도의 높은 유전상수를 가졌으나 전기적 절연 효과가 0.5 MV/cm정도도 되지 않았다. 그에 비해 PMMA 절연막은 2 정도로 낮은 유전상수를 갖는 반면 20 MV/cm 이상의 절연효과를 보여주었다. 이 두 박막을 함께 유전체로 사용한 결과 PMMA 두께에 따라 3-10 MV/cm의 절연 세기와 18 정도의 유전상수 값을 가졌다.
염기성용액 중의 수은전극에서 o-Cresolphthalexon의 전기화학적 연구
박종민,강삼우,도이미,엄태윤,정기석,Chong-Min Pak,Sam-Woo Kang,Lee-Mi Do,Tae Yoon Eom,Ki-Suk Jung 대한화학회 1991 대한화학회지 Vol.35 No.2
염기성용액 중의 수은전극에서 o-cresolphthalexon(OCP)의 전기화학적 거동을 직류, 펄스차이 폴라로그래피, 정전위 전해 및 순환 전압전류법으로 조사하였다. OCP는 NaCl 지지전해질에서 1전자 2단계 환원반응을 하였으며, 반파전위는 pH에 따라 변화하였다. 순환 전압전류법에 따라 고찰한 결과 첫번째 1전자 환원반응을 뒤에 형성된 라디칼은 이합체화 반응을 하였으며, 표준 속도상수는 $3.27{\times}10^{-2}$ cm/sec로 가역반응을 나타냈다. 두번째 환원반응은 전자전이반응에 이어 생성된 carbanion의 빠른 양성자화 첨가반응으로 비가역적 거동을 나타냈다. OCP의 농도(<$1{\times}10^{-4}$M)가 낮은 경우 흡착현상이 현저하게 일어났으며, -1.85V에서 정전위 전해시 전해시간이 증가함에 따라 OCP의 자주색은 점점 옅어져서 무색이 되었으며, 최종생성물은 전기적으로 불활성이 되었다. 따라서 OCP의 단계적인 전극반응은 ECEC 메카니즘으로 제안된다. The reduction mechanism at a mercury electrode of o-cresolphthalexon(OCP) in strongly alkaline supporting electrolytes has been investigated by several electrochemical techniques. The radical formed after first one electron reduction uptake, dimerizes. The result of cyclic voltammetric investigation demonstrated the reversible nature of the electron transfer and standard rate constant was $3.27{\times}10^{-2}$ cm/sec. The apparent irreversible behavior of the second wave is a result of the existence of a fast protonation following the second electron transfer. At low concentration of OCP(< $1{\times}10^{-4}$M), cathodic current were remarkably adsorptive properties. Prolonged electrolysis was carried out at controlled potential of -1.85V, original violet color of the solution becames progressively weaker, and then colorless solution. The final product of an exhaustive electrolysis is electro-inactive. The appearence of four steps may be explained by the fact that the reduction of OCP elucidated ECEC mechanism.
란탄족 원소의 전기화학적 환원에 관한 연구 (제 1 보)
박종민,강삼우,도이미,한양수,손병찬,Park, Jong Min,Gang, Sam U,Do, Lee Mi,Han, Yang Su,Son, Byeong Chan 대한화학회 1990 대한화학회지 Vol.34 No.6
수용액에서 가벼운 란탄족 금속이온의 전기화학적 거동을 직류 폴라로그래피, 펄스차이 폴라로그래피 및 순환 전압전류법으로 연구하였다. La$^{3+}$, Pr$^{3+}$ 및 Nd$^{3+}$의 환원은 0.1 M LiCl 지지전해질에서 3전자가 관여하는 비가역적인 반응이었다. Sm$^{3+}$의 환원은 0.1 M TMAI 지지전해질에서 1전자에 이어 2전자가 관여하는 비가역적인 반응이었으며, Eu$^{3+}$의 환원은 0.1 M LiCl 지지전해질에서 1전자에 이어 2전자가 관여하는 유사가역반응 및 비가역반응이었다. 펄스차이 폴라로그래피에 의하면 pH 4 이하에서는 수소이온의 촉매효과에 의하여 가수분해된 란탄족 금속이온 (Ln(OH)$^{2+}$)은 란탄족 금속이온(Ln$^{3+}$)보다 양전위에서 환원되었으며, 봉우리 전류의 크기는 Eu$^{3+}$ < Sm$^{3+}$ < Nd$^{3+}$ < Pr$^{3+}$ < La$^{3+}$ 순으로 증가하였다. 순환 전압전류법에서 주사속도 변화에 대한 전류함수의 크기는 [H$^{+}$]/[Ln$^{3+}$]의 비에 의존하였으며, pH 및 란탄족 금속이온의 농도가 낮을수록 수소이온에 의한 반응 또는 촉매전류가 증가하였다. Voltammetric behavior of some light lanthanide ions (La$^{3+}$, Pr$^{3+}$, Nd$^{3+}$, Sm$^{3+}$, and Eu$^{3+}$) in various supporting electrolytes has been investigated by several electrochemical techniques. The peak potentials and the peak currents, their dependency on the concentration, temperature and pH effects, the reversibility of the electrode reactions are described. The reduction of La$^{3+}$, Pr$^{3+}$ and Nd$^{3+}$ in 0.1 M lithium chloride proceeds by a three-electron change directly to the metallic state (Ln$^{3+}$ + 3e- → Ln$^0$) and charge transfer is totally irreversible. However, the reduction of Sm$^{3+}$ in 0.1 M tetramethylammonium iodide and Eu$^{3+}$ in 0.1 M lithium chloride proceeds in two stages (Ln$^{3+}$ + e- → Ln$^{2+}$ and Ln$^{2+}$ + 2e- → Ln$^0$). At pH values lower than ca.4 the hydrated lanthanide species (Ln(OH)$^{2+}$) reduced before the lanthanide ions (Ln$^{3+}$) due to the catalytic effect of hydrogen ions, and peak current increase with in the order Eu$^{3+}$ < Sm$^{3+}$ < Nd$^{3+}$ < Pr$^{3+}$ < La$^{3+}$ in differential pulse polarography. Some representative plots of $i_{pc}V^{-1/2} (proportional to current function) vs. V show considerable influence of hydrogen ion/lanthanide ion concentration in cyclic voltammetry. It is shown that a reaction of lanthanide ions with proton and/or water and catalytic reaction is enhanced at lower pH and at decreased lanthanide ion concentration.