名古屋공업대학의 野上正行 교수 등은 졸겔법으로 제작한 고전도도의 인, 규산염계 유리 박막을 전해질로 한 연료전지의 발전에 성공했다. 발전치는 1평방센티미터당 0.1밀리와트로, 유리 박막연료전지의 개발은 세계 최초라고 한다. 유리박막을 사용한 연료전지는 휴대전화 등 소형 박막연료전지에 대한 응용이 기대되고 있는데, “1년 후에 모바일용으로 실용레벨이 되는 1평방미터당 1밀리와트를 실현할 계획”(野上교수)이라고 한다.
유리박막의 표면비 저항치는 50℃에서 약 0.2옴의 레벨에서 저온형 연료전지용 고체전해질로서 사용되고 있는 듀퐁사의 불화물계 고분자막 ‘나피온막’의 2분의 1이하. 플로톤의 전도도가 뛰어나기 때문이라고 한다.
또 습도가 40% 이하인 환경이 되어도 저항치의 상승이 보이지 않아 안정된 특성을 얻을 수 있으므로 나피온막과 같은 수분관리가 불필요하며 또 마이너스 30℃와 같은 저온에서도 사용할 수 있다.
이 유리박막 연료전지의 이론적인 전압치는 1.2볼트임에도 불구하고 계측치는 그 6분의 1인 0.2볼트. 이 차이는 전압과 전류를 이끌어내는 전극 등에서 기인한다고 생각되므로 전극의 개선, 나아가서는 박막 자체의 개선으로 발전치는 향상된다고 한다.
나피온막에 의한 발전치는 문헌 상, 1평방센티미터당 3밀리와트 정도의 것이 보고되고 있다. 박막전해질 타입은 카본나노튜브나 플라렌을 사용한 것이 개발되고 있는데, 발전치는 밝혀져 있지 않다. (NK)
게르마늄 실리콘, 실리콘 조성 0.73 단결정 육성에 성공
東北대학 금속재료연구소의 米永一郞 조교수 등은 결정인상법을 이용하여 실리콘 조성이 0.73이 되는 게르마늄 실리콘의 단결정 육성에 성공했다. 결정의 사이즈는 직경 약 20밀리미터, 길이 약 70밀리미터와 직경 약 15밀리미터, 길이 약 30밀리미터. 특수한 도가니나 온도조건 등을 만족시킴으로써 전자 디바이스 성능의 향상이 전망되는 실리콘 조성 0.8이하를 가능케 했다. 東北大 金硏에서는 “용도개발에 탄력이 붙었다”(米永 조교수)고 보고 있다.
실리콘 기판 위에 형성되는 박막 게르마늄 실리콘은 초고속 디바이스에 대한 실용화가 진행되고 있는 재료. 한편, 게르마늄 실리콘 결정을 기판에 실리콘 박막을 성장시키는 디바이스 개발은 전자의 이동도의 가일층 고속화가 기대되는데, 융점의 차이 등으로 결정화가 어려워 기초적인 연구의 진행이 곤란한 상황에 있었다. 특히 실리콘 조성이 0.73인 결정육성은 지금까지 보고 사례가 없다고 한다. (NK)
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