초록 ▼

본 연구의 주된 목적은 저온 및 극저온상태에서의 물질의 특성을 조사하는 것으로, 특히 현대화된 실험장비에서 가장 많이 쓰이고 있는 전자재료들의 특성을 조사하므로써, 저온재료 특성을 연구하려는 학문적 목적과 함께 저온재료들의 산업화 가능성을 모색하는 부수적 목적 또한 가지고 있다. 본 연구의 1차년도에서는 저항, 축전기, 인덕터 재료 등 수동소자의 저온/극저온 특성을, 2차년도에서는 다이오드를 포함한 트랜지스터 등 능동소자의 특성을 주로 조사하였다. 특기할만한 것으로는 먼저 저온 또는 극저온에서의 저항온도계로서 저항온도계로의 가능

본 연구의 주된 목적은 저온 및 극저온상태에서의 물질의 특성을 조사하는 것으로, 특히 현대화된 실험장비에서 가장 많이 쓰이고 있는 전자재료들의 특성을 조사하므로써, 저온재료 특성을 연구하려는 학문적 목적과 함께 저온재료들의 산업화 가능성을 모색하는 부수적 목적 또한 가지고 있다. 본 연구의 1차년도에서는 저항, 축전기, 인덕터 재료 등 수동소자의 저온/극저온 특성을, 2차년도에서는 다이오드를 포함한 트랜지스터 등 능동소자의 특성을 주로 조사하였다. 특기할만한 것으로는 먼저 저온 또는 극저온에서의 저항온도계로서 저항온도계로의 가능성을 염두에 두고 상용의 탄소복합저항, 탄소피막저항 샤프(연필)심, 가정용 전구의 텅스텐 필라멘트에 대한 조사를 수행하였다. 또, 저온 및 극저온 실험재료로서 금속-에폭시, 탄소-에폭시 복합재료를 택하여 그 특성을 조사하였다. 이들은 온도계재료, 전극부착재료, 열교환기재료 및 연전도도가 큰 부도체 재료로서의 활용도를 기대하고 있다. 본 실험실에서 개발한 유도적 펄스압전공명분광방법을 사용하여 수정발진자의 내재적특성을 조사하였으며 액체질소온도 부근에서 온도계수가 최소가되는 수정편의 cutting 방향을 찾아 수정발진자를 쓴 등온흡착곡선 측정방법을 활성화하였다. 인덕터재료로서 흔히 쓰이는 훼라이트의 근간인 자철광(magnetite, Fe?O?)에 대하여 펄스핵자기공명 실험과 전도잡음 측정을 수행하였다. 또, laser ablation 방법으로 제작한 박막시료를 사용하여 자철광의 Verwey 상전이 특성을 조사하였다. 특히 Verwey 상전이 온도 부근에서 전기전도도의 요동을 잡음측정을 통하여 조사하였다. 실험장치로 쓰이는 전자회로의 핵심인 반도체소자의 저온 및 극저온에서의 특성을 조사하였다. 2차원 전자밀도가 ns=2.5×10??㎝??인 GaAs/AlGaAs 이종접합(heterojunction) 구조에 대하여 저온 및 극저온에서 자기장에 따른 전기저항의 변화를 조사하여 정수(integer) 양자 Hall 효과를 확인하였다. 또, 전자회로에서 교류신호의 검파(detector), 정류(rectifier), 제한(limiter), 발진(oscillator)등의 목적으로 사용되는 다이오드들의 특성을 저온에서 조사하였다.

Abstract ▼

Main purpose of this work is to study the low and ultralow temperature properties of materials, in particular, the electronic materials frequently used in modernized experimental equipments. This work is also aimed to seeking the possibility of industrialization of low temperature materials, as a b

Main purpose of this work is to study the low and ultralow temperature properties of materials, in particular, the electronic materials frequently used in modernized experimental equipments. This work is also aimed to seeking the possibility of industrialization of low temperature materials, as a by product. During the first year of this research we studied the low/ultralow temperature properties of passive components ; resistor, capacitor and inductor materials. Those of active elements (i.e. transistor, etc) including diode were the main subject of the following second year. Noticeable examples include the studies on carbon composite resistors, carbon film resistors, graphite cores of sharp pencil, and tungsten filament of light bulb to see the possibility of their use as low and ultralow temperature thermometers. We chose metal powder-epoxy and carbon powder-epoxy composites as usable materials for low temperature and ultralow temperature experiments. These are expected as materials for thermomenters, electrical contacts, heat exchangers, and insulatiors with large thermal conductivities. Intrinsic properties of quartz crystal resonators were studied by using the inductive detection method of pulsed piezolelectric resonanace which was developed in our laboratory. The cutting orientation of quartz crystal plates which have the least temperature coefficient of their resonance freqauency near the liquid nitrogen temperature and this was benefitial in utilizing the quartz microbalance method in measuring the adsorption isotherms. Pulsed nuclear magnetic resonance and conduction noise measurements were performed to magnetite which is the base material of ferrites frequently used as inductor elements. The Verwey transition was studied by measuring the fluctuation of electrical conductance for magnetite films prepared by laser ablation method. Low and ultralow temperature properties of semiconductor devices were studied. In particular the integer quantum Hall effect was found for a GaAs/AlGaAs heterojunction structure with two-dimensional electron density of ns=2.5×10??㎝??. We also studied the low temperature properties of diodes which are used for the detector, rectifier, limitor, or oscillator circuits.

목차 Contents

• I.서론...8
• 1.연구배경...8
• 2.연구목적...9
• 3.연구의 범위...9
• II.연구방법...10
• III.결과 및 고찰...13
• IV.결론...21
• V.인용문헌...21
• 첨부논문...22