• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권5호
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• pp.301-307
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• 2014

We have fabricated $SnO_2$/Zn core-shell nanowires by employing a sputtering technique with a Zn target. Scanning electron microscopy indicated that the surface of the nanowires became rougher by the coating. X-ray diffraction of the coated nanowires exhibited the hexagonal Zn diffraction peaks. TEM image of coated structures showed that shell layer was mainly comprised of hexagonal Zn phase. EDX spectra suggested that the shell layer consisted of Zn elements. The photoluminescence spectrum of the coated nanowires in conjunction with Gaussian fitting analysis revealed that the emission was disconvoluted with three Gaussian functions, which are centered at 2.1 eV in the yellow region, 2.4 eV in the green region, and 3.3 eV in the ultraviolet region. We speculated the possible mechanisms of these emission peaks.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.101-105
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• 2010

본 논문은 수열합성법에 의해 합성된 ZnO 나노와이어의 전계방출 특성을 연구하였다. ZnO 나노와이어는 핫플레이트 위에서 90[$^{\circ}C$]의 온도로 Au 박막위에서 합성되었으며, ZnO 나노와이어의 팁을 형성하기 위한 캡핑 재료로 SDS(Sodium Dodecyl Sulfate)를 0.05~0.3[wt%] 용액에 혼합하였다. 2시간동안 수열합성후 체인 형태의 ZnO 나노와이어가 성장되었다. 고순도의 ZnO 나노와이어는 울자이트(Wurzite) 구조의 팁 형태를 보였으며, ZnO 나노와이어의 전계방출 특성은 고진공 챔버에서 측정하였고, 나노와이어의 턴-온 전계는 0.1[${\mu}A/cm^2$]의 전류밀도에서 4.1V/${\mu}m$]를 나타내었다.

• Applied Microscopy
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• 제33권1호
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• pp.17-23
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• 2003

습식 산화 분위기에서 vapor-solid process를 통해 금속 촉매를 사용하지 않고도 낮은 온도에서 산화 인듐나노선을 성공적으로 합성하였다. 나노선은 x-선 회절(XRD), 분산 x-선 분광 분석기(EDS)를 갖춘 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM)을 통해 분석되었다. XRD 결과는 합성된 산화 인듐 나노선이 입방정 구조를 갖는다는 것을 보여준다. 이러한 나노선들은 두 가지 형태를 갖는다. 하나는 줄기에 약 500 nm 크기의 각진 나노입자가 형성된 형태이고 다른 하나는 나노입자가 형성되지 않은 형태이다. 나노선의 길이는 수 마이크로미터 범위이고, 두께는 약 10 nm에서 250 nm 범위이다. 나노선은 결함을 포함하지 않았으며 표면에 5 nm 이하의 비정질 층을 가지고 있었다. TEM 분석 결과 대부분의 나노선의 성장 방향은 <100> 방향이었으나 나노입자를 포함한 나노선은 <110> 방향으로 자랐다는 것이 발견되었다. 이러한 성장 방향은 이전의 문헌에서 보고되지 않은 새로운 결과이다. 일반적인 성장 방향과는 다른 새로운 방향으로 나노선이 자랄 수 있었던 것은 본 연구에서 산화물 합성 시 산소의 공급원으로 사용된 습식 분위기와 비교적 낮은 온도가 원인인 것으로 생각된다. 따라서 습식 산화 분위기에서의 나노선 합성법을 다른 여러 산화물의 나노선 합성에 응용한다면 낮은 온도에서 새로운 형태 및 성장 방향을 갖는 나노선을 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.60-60
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• 2010

1-D nanostructured materials have much more attention because of their outstanding properties and wide applicability in device fabrication. Bismuth oxide($Bi_2O_3$) is an important p-type semiconductor with main crystallographic polymorphs denoted by $\alpha-$, $\beta-$, $\gamma-$, and $\delta-Bi_2O_3$[1]. Due to its unique optical and electrical properties, $Bi_2O_3$ has been extensively investigated for various applications in gas sensors, photovoltaic cells, fuel cells, supercapacitors[2-4]. In this study, $Bi_2O_3$ NWs were grown by two step annealing process: in the first step, after annealing at $270^{\circ}C$ for 10h in a vaccum($3{\times}10^{-6}$ torr), we can obtain the bismuth nanowires. In the second step, after annealing at $300^{\circ}C$ for 2h in $O_2$ ambient, we successfully fabicated $Bi_2O_3$nanowires.

• 센서학회지
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• 제21권3호
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• pp.167-171
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• 2012

Ag- and Pd-loaded $SnO_2$ nanowire network sensors were prepared by the growth of $SnO_2$ nanowires via thermal evaporation, the coating of slurry containing $SnO_2$ nanowires, and dropping of a droplet containing Ag or Pd nanoparticles, and subsequent heat treatment. All the pristine, Pd-loaded and Ag-loaded $SnO_2$ nanowire networks showed the selective detection of $C_2H_5OH$ with low cross-responses to CO, $H_2$, $C_3H_8$, and $NH_3$. However, the relative gas responses and gas selectivity depended closely on the catalyst loading. The loading of Pd enhanced the responses($R_a/R_g$: $R_a$: resistance in air, $R_g$: resistance in gas) to CO and $H_2$ significantly, while it slightly deteriorated the response to $C_2H_5OH$. In contrast, a 3.1-fold enhancement was observed in the response to 100 ppm $C_2H_5OH$ by loading of Ag onto $SnO_2$ nanowire networks. The role of Ag catalysts in the highly sensitive and selective detection of $C_2H_5OH$ is discussed.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.64-67
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• 2013

$Fe_3O_4$(magnetite) having half metallic property attracts great attention material with high curie temperature in spintronics. $Fe_3O_4$ thin films and nanowires were grown onto c-$Al_2O_3$(0001) at various substrate temperatures. $Fe_3O_4$ films deposited from 300 to $600^{\circ}C$ are influenced by thermal stress induced from mismatch of thermal expansion coefficient between $Fe_3O_4$ and $Al_2O_3$ (0001) substrate. The $Fe_3O_4$ nanowires grown at $640^{\circ}C$ showed a diameter of 130 nm and a length of $2-10{\mu}m$. The nanowire arrays fabricated by pulsed laser deposition technique have high coercivity($H_c$) of 608 Oe and Squareness($M_r/M_s$) of 0.68 in perpendicular direction.

• 한국결정성장학회지
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• 제17권3호
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• pp.91-94
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• 2007

Vapor liquid solid 기구에 의한 열화학기상증착법을 이용하여 Si (001) 기판 위에 $SnO_2$ 나노와이어를 성장시켰다. Au 박막 (3 nm)을 성장을 위한 촉매로 사용하여 Si(001) 기판 이에 순수 SnO powder (purity, 99.9%)를 반응 원료로 대기압 하 $950{\sim}100^{\circ}C$ 온도 범위, $750{\sim}800\;sccm$ 아르곤 분위기에서 $SnO_2$ 나노와이어를 성장시켰다. X-ray diffraction 분석을 통해 성장한 $SnO_2$ 나노와이어가 tetragonal rutile 구조임을 확인하였고, transmission electron microscopy 분석을 통해 단일 나노와이어의 결정 특성을 분석하였다. 또한, 상온 photoluminescence 분석을 통해 나노와이어 샘플로부터 600 nm 부근에서 나타나는 defect level 천이에 의한 넓은 emission band를 확인함으로써 성장한 나노와이어 $SnO_2$임을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제18권3호
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• pp.19-24
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• 2011

우리는 전기방사법을 이용하여 $TiO_2$-Ag 복합 나노선 전극을 성공적으로 합성 하였으며 그들의 전기화학적 특성 및 구조 사이의 관계를 주사전자현미경(FESEM), 투과전자현미경(TEM), X-선 회절(XRD), X-선 광전자 분광법(XPS) 및 cycler에 의하여 규명하였다. 특히 $TiO_2$-Ag 복합 나노선 전극의 전기화학 특성은 순수한 $TiO_2$ 나노선 전극 및 나노입자(P25, Degussa)와 비교하였을 때 우수한 전기화학적 결과를 얻었다. 따라서 $TiO_2$ 나노선 전극 안에 Ag nanophases의 도입은 리튬이온 배터리를 위한 나노선 전극의 수명 및 용량을 향상 시킬 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2017

Metal organic chemical vapor deposition(MOCVD) 방법을 이용하여 금속 촉매에 따른 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 제작과 특성에 대해 연구하였다. 본 연구의 성장 조건에서 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 성장이 가능한 금속 촉매는 Au, Cu 그리고 Ni이 있었으며 각 금속 촉매로 성장한 나노 와이어는 성장률과 형상에 많은 차이가 있었다. Ni 촉매 성장의 경우에는 Vapor-Solid(VS) 과정이 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어 성장의 주된 메커니즘이고 Au, Cu 촉매 성장의 경우에는 Vapor-Liquid-Solid(VLS) 과정이 주된 성장 메커니즘 임을 확인할 수 있었다. 또한, 촉매의 종류에 따라서 ${\beta}-Ga_2O_3$ 나노 와이어의 광학적 특성도 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 동일한 성장 조건에서 Ti, Ag 그리고 Sn 금속은 나노 와이어 성장을 위한 촉매로 작용하지 못하였다. 본 연구에서는 금속 촉매에 따른 나노 와이어의 성장 가능 여부와 성장한 나노 와이어의 특성 변화가 금속 촉매의 녹는 점, 금속- Ga의 공융 점과 관련이 있음을 상태도와 연관 지어 밝혀내었다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.993-994
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• 2008

Electrochromic (EC) devices are capable of reversibly changing their optical properties upon charge injection and extraction induced by the external voltage. The characteristics of the EC device, such as low power consumption, high coloration efficiency, and memory effects under open circuit status, make them suitable for use in a variety of applications including smart windows and electronic papers. Coloration due to reduction or oxidation of redox chromophores can be used for EC devices (e-paper), but the switching time is slow (second level). Recently, with increasing demand for the low cost, lightweight flat panel display with paper-like readability (electronic paper), an EC display technology based on dye-modified $TiO_2$ nanoparticle electrode was developed. A well known organic dye molecule, viologen, was adsorbed on the surface of a mesoporous $TiO_2$ nanoparticle film to form the EC electrode. On the other hand, ZnO is a wide bandgap II-VI semiconductor which has been applied in many fields such as UV lasers, field effect transistors and transparent conductors. The bandgap of the bulk ZnO is about 3.37 eV, which is close to that of the $TiO_2$ (3.4 eV). As a traditional transparent conductor, ZnO has excellent electron transport properties, even in ZnO nanoparticle films. In the past few years, one-dimension (1D) nanostructures of ZnO have attracted extensive research interest. In particular, 1D ZnO nanowires renders much better electron transportation capability by providing a direct conduction path for electron transport and greatly reducing the number of grain boundaries. These unique advantages make ZnO nanowires a promising matrix electrode for EC dye molecule loading. ZnO nanowires grow vertically from the substrate and form a dense array (Fig. 1). The ZnO nanowires show regular hexagonal cross section and the average diameter of the ZnO nanowires is about 100 nm. The cross-section image of the ZnO nanowires array (Fig. 1) indicates that the length of the ZnO nanowires is about $6\;{\mu}m$. From one on/off cycle of the ZnO EC cell (Fig. 2). We can see that, the switching time of a ZnO nanowire electrode EC cell with an active area of $1\;{\times}\;1\;cm^2$ is 170 ms and 142 ms for coloration and bleaching, respectively. The coloration and bleaching time is faster compared to the $TiO_2$ mesoporous EC devices with both coloration and bleaching time of about 250 ms for a device with an active area of $2.5\;cm^2$. With further optimization, it is possible that the response time can reach ten(s) of millisecond, i.e. capable of displaying video. Fig. 3 shows a prototype with two different transmittance states. It can be seen that good contrast was obtained. The retention was at least a few hours for these prototypes. Being an oxide, ZnO is oxidation resistant, i.e. it is more durable for field emission cathode. ZnO nanotetropods were also applied to realize the first prototype triode field emission device, making use of scattered surface-conduction electrons for field emission (Fig. 4). The device has a high efficiency (field emitted electron to total electron ratio) of about 60%. With this high efficiency, we were able to fabricate some prototype displays (Fig. 5 showing some alphanumerical symbols). ZnO tetrapods have four legs, which guarantees that there is one leg always pointing upward, even using screen printing method to fabricate the cathode.