| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | Quantification of high purity gallium metal by optimized condition of glow discahrge mass spectrometer using copper pin and flat samples |
| 초록 | 반도체의 높은 성능이 요구 됨에 따라 갈륨 금속의 순도는 점차 높아지고 있으며, 고 순도 갈륨 금속에 대한 분석법이 필요한 실정이며,[1] Glow discharge mass spectrometer(GD-MS)는 낮은 검출 한계와 높은 분해능으로 화학적 전처리 없이 갈륨 시료 분석에 최적화 하였다. 본 연구에서는 갈륨 금속의 시료 모양에 따라 핀형 시료와 판형시료를 제작하여 분석 하였으며, 핀형 시료 길이는 9 mm부터 19 mm까지 2 mm 간격으로 제작하였고, 11 mm와 13 mm 시료에서 1.1 X 109 cps로 가장 높은 이온 밀도임을 확인하였다. 핀형 시료와 판형 시료의 비교 분석에서 이온 밀도는 각각 2.8 X 108 cps, 1.3 X 109 cps로 판형 시료에서 약 4배 높은 것으로 나타났다. 갈륨 금속의 경우 녹는점이 29.7 ℃로 매우 낮기 때문에 냉각에 유리한 판형시료에서 1.5 kV, 1.7 mA로 전류를 약 2배 높게 설정할 수 있었으며, 판형시료의 경우 0.8 kV, 1 mA보다 높은 전류에서는 시료가 녹는 것을 확인하였다. 판형 시료에서는 강한 이온 밀도가 출구 슬릿방향으로 일정하게 생성되는 반면, 핀형 시료의 경우에는 출구 슬릿 방향과 수직방향으로 핀형 시료 주변에 가장 강한 이온 밀도가 생성되며, 시료가 길어질수록 분석면적은 넓어지지만, 핀형 시료가 길어질수록 시료가 벽 역할을 하여 이온이 중성화 되기 때문이다.[2] 핀형 시료 길이가 11 ~ 13 mm 사이인 경우 시료 끝에서부터 이온 출구 슬릿까지의 거리가 판형 시료와 유사한 조건이며, 이 경우 핀형 시료 주변에 생성된 이온이 출구 슬릿으로 빠져나갈 때 벽 역할인 핀형의 영향을 거의 받지 않는 것으로 판단된다. 최종 갈륨 금속 시료에 대한 정량화는 이온 밀도가 높은 판형 시료를 이용하였고, Al, Si, Fe 원소에서 각각 0.03, 0.1, 0.07 ppm이 검출되었으며, 불순물의 합은 0.2 ppm으로 6N8의 순도임을 확인하였다. * Reference [1] Wojciech Vieth, John C. Huneke, Anal. Chem., 64, (1992), 2958 [2] Annemie Bogaerts, Renaat Gijbels, J. Am. Soc. Mass. Spectrom., 8, (1997), 1021 |
| 저자 | 양재열1, 윤재식2, 오병성2, 류홍열1, 장민경2 |
| 소속 | 1충남대, 2한국기초과학지원(연) |
| 키워드 | High purity; gallium; analysis; GDMS |
