• 제목/요약/키워드: $SiO_2$ nanoparticle

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나노선-나노입자 결합에 따른 FETs 전기적 특성 고찰 (Electronic characteristics of nanowire-nanoparticle-based FETs)

  • 강정민;김기현;정동영;윤창준;염동혁;김상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1339-1340
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    • 2007
  • 본 연구에서는 이종 차원 나노선과 나노입자의 결합에 따른 단일 나노선 소자의 전기적 특성 및 메모리 효과를 연구하였다. 열증착법으로 성장 된 p 형 Si 나노선에 Atomic Layer Deposition (ALD) 방법으로 10nm의 $Al_{2}O_{3}$를 증착한 후 Low Precensure - Chemical Vapor Deposition (LP-CVD)를 이용하여 Polycrystalline Sicon(Poly-Si)을 Si 나노선 위에 5nm 증착하고 습식 에칭법을 이용하여 poly Si 내의 $SiO_x$를 제거하여 Si 나노입자를 Si 나노선 위에 형성시켰다. 그 후 포토리소그래피 공정을 이용하여 Top gate 형태의 나노선-나노입자 이종결합 Field-Effect Transistor (FET) 소자를 제작하여 게이트 전압에 따른 드레인 전류-전압($I_{DS}-V_{DS}$)의 변화를 측정하여 나노선의 전기 소자로서의 특성을 확인하고, 게이트 전압을 양방향으로 swing 하면서 인가하여 $I_{DS}$ 전류 특성이 변화하는 것을 통해 메모리 효과를 조사하였다. 또한 나노입자의 결합이 게이트 전압의 인가 시간에 따라 드레인 전류에 영향을 미치는 것을 확인하여 메모리 소자로서의 가능성을 확인하였다.

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진공여과증착법을 이용한 SWNT-PdOx계 수소센서 (Hydrogen sensor of SWNT-PdOx system using the vacuum filtering deposition method)

  • 김일진;박기배
    • 센서학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.87-91
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    • 2010
  • Hydrogen gas sensors were fabricated using $PdO_x$ loaded with SWNTs. The nanoparticle powders of $SWNT_s-PdO_x$ composite were deposited on Si wafer substrates by a vacuum filtering deposition method. The fabricated sensors were tested against hydrogen gas. The composition ratio that exhibited the highest response to hydrogen gases was SWNTs : $PdO_x$ = 98 : 2 in wt% ratio at operating temperature of about $150^{\circ}C$. The response and recovery times were shorter than 1.0 min. in presence of 1000 ppm hydrogen.

One- and Two-Dimensional Arrangement of DNA-Templated Gold Nanoparticle Chains using Plasma Ashing Method

  • Kim, Hyung-Jin;Hong, Byung-You
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.291-291
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    • 2010
  • Electron-beam lithography (EBL) process is a versatile tool for a fabrication of nanostructures, nano-gap electrodes or molecular arrays and its application to nano-device. However, it is not appropriate for the fabrication of sub-5 nm features and high-aspect-ratio nanostructures due to the limitation of EBL resolution. In this study, the precision assembly and alignment of DNA molecule was demonstrated using sub-5 nm nanostructures formed by a combination of conventional electron-beam lithography (EBL) and plasma ashing processes. The ma-N2401 (EBL-negative tone resist) nanostructures were patterned by EBL process at a dose of $200\;{\mu}C/cm2$ with 25 kV and then were ashed by a chemical dry etcher at microwave (${\mu}W$) power of 50 W. We confirmed that this method was useful for sub-5 nm patterning of high-aspect-ratio nanostructures. In addition, we also utilized the surface-patterning technique to create the molecular pattern comprised 3-(aminopropyl) triethoxysilane (APS) as adhesion layer and octadecyltrichlorosilane (OTS) as passivation layer. DNA-templated gold nanoparticle chain was attached only on the sub-5 nm APS region defined by the amine groups, but not on surface of the OTS region. We were able to obtain DNA molecules aligned selectively on a SiO2/Si substrate using atomic force microscopy (AFM).

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진공여과증착법을 이용한 SWNT-PtOx계 마이크로 톨루엔 가스센서 (Micro toluene gas sensor of SWNTs-PtOx system using the vacuum filtering deposition method)

  • 김일진;전영집;최창규;이영욱;최시영;한창수;한상도
    • 센서학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.179-183
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    • 2009
  • Toluene($C_6H_5CH_3$) gas sensors were fabricated using $PtO_x$ loaded with SWNTs by a new deposition method. The nanoparticle powders of SWNTs-$PtO_x$ composite were deposited on Si wafer substrates by a vacuum filtering deposition method. The fabricated sensors were tested against toluene gas which is a kind of the Volatile Organic Compounds. The composition ratio that exhibited the highest response to toluene gases was SWNTs : $PtO_x\;=\;99:1$ in wt% ratio at operating temperature of about $150^{\circ}C$. The response and recovery times of the sensors were as short as less than 1 min., respectively.

SIMS Protein imaging with nanoparticle tagged antibody for simultaneous omic imaging

  • 이선영;문대원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.230.1-230.1
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    • 2015
  • One of the major problems of biological ToF-SIMS imaging is the lack of protein and peptide imaging. Most of biological story telling is mianly based on proteins. The biological implication of lipid ToF-SIMS imaging would be much higher if protein imaging is provided together. Utilizing high secondary ion yields of metals, proteins can be ToF-SIMS imaged with nanoparticle tagged proteins. Nanoparticles such as Fe3O4, SiO2, PbS were used for imaing NeuN, MCH, Orexin A, ${\alpha}$ synucline, TH(Tryosine Hydroxylase) in mouse tissues with a spatial resolution of ${\sim}2{\mu}m$ using a TOF-SIMS. Lipids and neurotransmitters images obtained simultaneously with protein images were overlayed for more deeper understanding of neurobiology, which is not allowed by any other bioimaging technqiues. The protein images from TOF-SIMS were compared with confocal fluorescence microscopy and NanoSIMS images. A new sample preparation method for imaging single cell membranes in a tissue using the vibrotome technique to prepare a tissue slice without any fixation and freeze drying will be also presented briefly for Hippocampus and Hypothalamus tissues.

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Sol-gel 법을 이용한 코어-쉘 실리카-형광체의 제조 및 특성평가 (Synthesis and Characterization of Core-Shell Silica-Phosphor Nanoparticles via Sol-Gel Process)

  • 신원호;김세윤;정형모
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.12-18
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    • 2018
  • Cost-effective functional phosphor nanoparticles are prepared by introducing low-cost $SiO_2$ spheres to rare-earth phosphor ($YVO_4:Eu^{3+}$, $YVO_4:Er^{3+}$, and $YVO_4:Nd^{3+}$) shells using a sol-gel synthetic method. These functional nanoparticles are characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy, and general photoluminescence spectra. The $SiO_2$ sphere occupying the interior of the conventional phosphor is advantageous in significantly reducing the cost of expensive rare-earth phosphor nanoparticles. The sol-gel process facilitates the core-shell structure formation; the rare-earth shell phosphor has strong interactions with chelating agents on the surfaces of $SiO_2$ nanoparticles and thus forms layers of several nanometers in thickness. The photoluminescence wavelength is simply tuned by replacing the active materials of $Eu^{3+}$, $Er^{3+}$, and $Nd^{3+}$. Moreover, the photoluminescent properties of the core-shell nanoparticles can be optimized by manipulating the specific contents of active materials in the phosphors. Our simple approach substitutes low-cost $SiO_2$ for expensive rare-earth-based phosphor materials to realize cost-effective phosphor nanoparticles for various applications.

Separation of Selenite from Inorganic Selenium Ions using TiO2 Magnetic Nanoparticles

  • Kim, Jongmin;Lim, H.B.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권11호
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    • pp.3362-3366
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    • 2013
  • A simple and quick separation technique for selenite in natural water was developed using $TiO_2$@$SiO_2/Fe_3O_4$ nanoparticles. For the synthesis of nanoparticles, a polymer-assisted sol-gel method using hydroxypropyl cellulose (HPC) was developed to control particle dispersion in the synthetic procedure. In addition, titanium butoxide (TBT) precursor, instead of the typical titanium tetra isopropoxide, was used for the formation of the $TiO_2$ shell. The synthesized nanoparticles were used to separate selenite ($Se^{4+}$) in the presence of $Se^{6+}$ or selenium anions for the photocatalytic reduction to $Se^0$ atom on the $TiO_2$ shell, followed by magnetic separation using $Fe_3O_4$ nanoparticles. The reduction efficiency of the photocatalytic reaction was 81.4% at a UV power of 6W for 3 h with a dark adsorption of 17.5% to the nanoparticles, as determined by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The developed separation method can be used for the speciation and preconcentration of selenium cations in environmental and biological analysis.

디스플레이 반도체 기술 적용을 위한 청정 나노잉크 제조 기술 (Recent Advances in Eco-friendly Nano-ink Technology for Display and Semiconductor Application)

  • 김종웅;홍성제;김영석;김용성;이정노;강남기
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.33-39
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    • 2010
  • 나노잉크를 이용한 프린팅 기술은 기존의 리소그래피를 통한 절연체, 반도체 및 전도체의 패터닝 기술에 비해 비용절감, 대면적 기판 적용 가능성 및 회로의 유연성 등의 측면에서 장점을 가지므로 최근 크게 주목받고 있다. 이러한 프린팅 기술이 반도체 또는 디스플레이 제조 공정에 성공적으로 적용되기 위해서는 먼저 나노입자, 용매 및 첨가제로 구성된 나노잉크 또는 페이스트의 개발이 선행되어야 한다. 본 고에서는 이러한 반도체 및 디스플레이 적용을 위한 나노잉크의 청정 제조기술과 관련하여 최근의 연구 동향에 대하여 보고하고자 한다. 또한 나노잉크의 청정 제조기술과 관련한 구체적인 예를 설명하기 위하여 본 연구팀에서 개발한 청정 저온 $SiO_2$ 합성 기술을 소개하고자 하였다. 먼저 저온에서의 무폐수 청정공정을 통해 $SiO_2$ 나노입자를 제조하고, 이를 이용하여 프린팅 기술에 적용이 가능한 나노잉크를 제조하였다. 제조된 잉크를 유리 기판에 프린팅하여 다양한 특성 평가를 실시하였으며, 마지막으로 제조 공정상의 여러 시험변수가 프린팅된 필름의 전기적 특성에 미치는 영향에 대한 고찰을 통해 기술의 적용가능성을 평가하고자 하였다.

Alteration of Physical Properties of Nanoparticle Embedded liquid Crystal Causing the Enhancement of the Performance of LCDs

  • Kobayashi, Shunsuke;Kineri, Tohru;Takatoh, Kohki;Akimoto, Mitsuhiro;Hoshi, Hajime;Nishida, Naoto;Toshima, Naoki;Sano, Satoru
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.1473-1476
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    • 2008
  • Doping the nanoparticles of Pd, p-$BaTiO_3$, $SiO_2$ and MgO into LCs alters their physical properties such as $K_{ii}$, $\Delta\varepsilon$, ${\Delta}n$, $\gamma_1$ and $T_{NI}$. Except for $K_{33}$, all these parameters decreases and thus bring the reduction of operating voltage and/or response times.

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탄산염암 내 표면개질된 실리카 나노유체 주입 효과 분석 (Analysis of Effect of Surface Modified Silica Nanofluid Injection on Carbonate Rock)

  • 장호창
    • 한국가스학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • 본 연구에서는 탄산염암 저류층에서 활용 가능한 GPTMS((3-Glycidoxypropyl)trimethoxysilane)-SiO2 나노유체를 제조하고 주입 효과를 분석하였다. 표면개질에 따른 나노입자의 구조적 변화를 확인하기 위해 푸리에변환적외선분광(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR) 분석을 수행했으며, 0.5 mmol/g 이상의 GPTMS 농도에서 실리카 입자의 표면개질을 의미하는 2,950 cm-1의 C-H 신축 진동(C-H stretching vibration)을 확인하였다. 또한, 친유성 상태로 에이징된 석회석과 백운석을 대상으로 나노입자의 농도와 주입률에 따른 GPTMS-SiO2 나노유체의 코어유동 실험을 수행하였다. 나노유체 주입에 따라 최대 18.9%의 오일이 추가로 회수되었으며, 암석의 접촉각과 투과도 변화를 확인할 수 있었다. 이는 나노입자가 탄산염암 표면에 흡착됨에 따라 습윤도를 개선함과 동시에 공극에 영향을 준다는 것을 의미한다. 따라서, 제조된 나노유체는 탄산염암 저류층을 대상으로 한 석유회수증진의 주입유체로 사용될 수 있으며 습윤도, 투과도 변화와 같은 유체 유동물성 개선에 활용될 것으로 기대된다.