• Korean Journal of Materials Research
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• v.26 no.9
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• pp.468-471
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• 2016

$SnO_2:CNT$ thick films for gas sensors were fabricated by screen printing method on alumina substrates and were annealed at $300^{\circ}C$ in air. The nano $SnO_2$ powders were prepared by solution reduction method using tin chloride ($SnCl_2.2H_2O$), hydrazine ($N_2H_4$) and NaOH. Nano $SnO_2:CNT$ sensing materials were prepared by ball-milling for 24h. The weight range of CNT addition on the $SnO_2$ surface was from 0 to 10 %. The structural and morphological properties of these sensing material were investigated using X-ray diffraction and scanning electron microscopy and transmission electron microscope. The structural properties of the $SnO_2:CNT$ sensing materials showed a tetragonal phase with (110), (101), and (211) dominant orientations. No XRD peaks corresponding to CNT were observed in the $SnO_2:CNT$ powders. The particle size of the $SnO_2:CNT$ sensing materials was about 5~10 nm. The sensing characteristics of the $SnO_2:CNT$ thick films for 5 ppm $H_2S$ gas were investigated by comparing the electrical resistance in air with that in the target gases of each sensor in a test box. The results showed that the maximum sensitivity of the $SnO_2:CNT$ gas sensors at room temperature was observed when the CNT concentration was 8wt%.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.15 no.4
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• pp.101-106
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• 2008

The $SnO_2$ thin films doped with Pd and CNT as $NO_2$ gas sensor were prepared by spin coating and then the $NO_2$ gas response of these films were evaluated under $1ppm{\sim}5ppm\;NO_2$ concentration and operating temperature of $200^{\circ}C$. It was found that the sensor resistance was increased with $NO_2$ exposure and $NO_2$ concentration. The 3wt% Pd doped sample showed a sensitivity of 26.5 which was 10 times higher than that of pure $SnO_2$. And also the sensitivity of CNT doped sample increased with CNT content and it had 72 when 0.225 wt% of CNT was added under 5ppm $NO_2$ concentration.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.274-274
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• 2010

최근 들어 나노선을 이용한 pn 접합 소자 연구 결과가 매우 활발하게 보고되고 있다. 그러나, 서로 다른 두 종류의 나노선으로 pn 접합 어레이 구조의 소자를 제작할 때, 나노선을 원하는 위치에 정렬하는 기술상의 어려움이 큰 걸림돌이 된다. 본 연구에서는 p-CNT와 n-$SnO_2$ 나노선을 이용한 pn 접합 어레이 구조를 제작할 수 있는 독창적인 공정기술을 제안한다. 먼저 $SiO_2$가 300 nm 성장된 Si 기판을 선택적으로 패터닝하여 BOE (6:1) 용액으로 $SiO_2$ 층을 80 nm 정도 선택적으로 에칭한 후, 선택적으로 에칭된 표면에 슬라이딩 장비를 이용하여 화학기상증착법(chemical vapor deposition: CVD)으로 성장된 n-$SnO_2$ 나노선을 전이시킨다. 그 다음 thermal tape를 이용하여 CVD 법으로 성장된 랜덤 네트워크 형태의 CNT를 $SnO_2$ 나노선이 전이된 기판 위에 전이 시킨다. 이때 성장된 CNT 필름 중 금속성 나노선을 통한 전하 이동을 감소시키기 위해, 촉매로 사용되는 페리틴의 농도를 낮춰서 전체적인 CNT의 농도를 줄이는 방법을 이용하였다. 따라서, 성장된 CNT 필름은 별도의 후처리 없이 p-형의 반도체성을 보였다. 제작된 pn-소자는 정류비가 ~103 인 정류특성을 보였으며, 254 nm 파장의 UV lamp를 조사하여 광전류가 발생하는 것을 확인하였다. 연구결과는 이종의 나노선 접합에 의한 다이오드 응용과 UV 센서응용 가능성을 보여준다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.49 no.2
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• pp.155-160
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• 2012

This paper reported a simple deposition-precipitation method, introducing the metal (Ni, Ag and Sn) and $Na_2S{\cdot}5H_2O$ to preparedispersion metal sulfide nanoparticles on the surface of the Multi-walled carbon nanotube for synthesis of CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composite photocatalysts. The characterization of the prepared CNT-$M_xS_y$ ($NiS_2$, $Ag_2S$, SnS) composites was performed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis and BET analysis. Furthermore, the MB degradation rate constant for CNT-SnS composite was $5.68{\times}10^{-3}$ under visible light irradiation, which was much higher than the corresponding values for other samples. The detailed formation and photocatalytic mechanism are also provided here.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.19 no.4
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• pp.192-197
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• 2009

Carbon nanotubes (CNT) were used as a catalyst support where catalytically active Pd and Pt metal particles decorated the outside of the external CNT walls. In this study, Pd and Pt nanoparticles supported on $HNO_3$-treated CNT were prepared by microwave-assisted heating of the polyol process using $PdCl_2$ and $H_2PtCl_6{\codt}6H_2O$ precursors, respectively, and were then characterized by SEM, TEM, and Raman. Raman spectroscopy showed that the acid treated CNT had a higher intensity ratio of $I_D/I_G$ compared to that of non-treated CNT, indicating the formation of defects or functional groups on CNT after chemical oxidation. Microwave irradiation for total two minutes resulted in the formation of Pd and Pt nanoparticles on the acid treated CNT. The sizes of Pd and Pt nanoparticles were found to be less than 10 nm and 3 nm, respectively. Furthermore, the $SnO_2$ films doped with CNT decorated by Pd and Pt nanoparticles were prepared, and then the $NO_2$ gas response of these sensor films was evaluated under $1{\sim}5\;ppm$ $NO_2$ concentration at $200^{\circ}C$. It was found that the sensing property of the $SnO_2$ film sensor on $NO_2$ gas was greatly improved by the addition of CNT-supported Pd and Pt nanoparticles.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
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• v.54 no.4
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• pp.139-143
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• 2005

For application of carbon nano-tube (CNT) as a counter electrode materials of dye-sensitized solar cell (DSSC), the electrochemical behavior of CNT electrode was studied, employing cyclic-voltammetry (C-V) and impedance spectroscopy. Fabrication of CNT-paste and formation of CNT-counter electrode for characteristic measurement have been carried out using ball-milling and doctor blade process, respectively. Unit cell for measurements was assembled using Pt electrode, CNT electrode, and iodine-embedded electrolyte. Field emission-scanning electron microscopy (FE-SEM) was used for structural investigation of CNT powder and electrode. Sheet resistance of electrode was measured with 4-point probe method. Electrochemical properties of electrode, C-V and impedance spectrum, were studied, employing potentiogalvanostat (EG&G 273A) and lock in amplifier (EG&G 5210). As a results, the sheet resistance of CNT electrode is almost similar to that of F-doped SnO2 (FTO) coated glass substrate as approximately 10 ohm/sq. From C-V and impedance spectroscopy measurements, it was found that CNT electrode has high reaction rate and low interface reaction resistance between CNT surface and electrolyte. These results provides that CNT electrode were superior to that of conventional Pt electrode. Particularly, the reaction rate in the CNT electrode is about thrice high than Pt electrode. Therefore. CNT electrode is to be good candidate material for counter electrode in DSSC.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1363-1364
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• 2007

The composites such as Sn-CNTs, $SnSb_{0.5}$-CNTs and $CoSb_3$-CNTs have attracted much attention in the past years owing to their good overall properties. In these samples, intermetallic compounds show high specific capacities. Recently, interest in metal oxides such as $Al_{2}O_{3}$, MgO and $TiO_2$ has been largely stimulated by the realization that they can improve the cycling stability of the Li-ion battery electrodes. The reversible capacity of the $TiO_2$/CNTs composite reaches 168 mAh $g^{-1}$ at the first cycle and remains almost constant during long-term cycling. In this study, a nanocomposite of $TiO_2$/CNTs was prepared by sol-gel method and its electrochemical properties as anode materials for Li-ion batteries were studied by galvanostatic cycling, cyclic voltammograms (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.422-422
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• 2012

In2O3 계열의 산화물 전도성 투명 전극은 최근 디스플레이, 태양전지 등 전자산업에서 중요한 소재로 전 세계적으로 많이 연구되고 있다. 또한 3.6 eV의 wide bandgap을 가짐으로서 센서 등의 반도체 소자로의 응용가능성이 매우 큰 것으로 알려져 있다. 기존의 연구는 In2O3에 SnO2, Al2O3, Ga2O3 등을 혼합하여 화합물 형태의 투명전극 소재를 개발하고, 전도성 및 투과율 등을 개선시키는데 초점이 맞춰져왔다. 최근에 들어서 나노스케일 물질의 제조 기술 개발로 낮은 차원의 In2O3 나노구조는 센서나 발광다이오드와 같은 전자기기의 제작을 위해서 연구 되었는데, 본 논문에서는 Carbon을 doping하여 p-형 반도체로의 응용 가능성을 고찰하였다. 본 논문에서는 In2O3:C 박막을 radio-frequency magnetron sputtering 방법으로 sapphire(0001) 기판위에 증착하였다. 통상적으로 ceramic target에 carbon을 혼합하여 sintering하여 제작한 ceramic target 대신, In2O3 powder와 CNT를 혼합하여 powder형태의 sputter target을 사용하였다. 박막의 증착 초기에는 매우 평평한 층구조로 성장하였고, 박막의 두께가 증가함에 따라 섬조직이 생성되기 시작하여 표면거칠기가 매우 크게 증가하였다. 박막의 두께가 500 nm 이상이 되면 나노 피라미드가 생성되는데, 이는 In2O3의 결정구조에 기인한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.91-91
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• 2010

현재 나노크기의 나노소자에 대한 관심과 연구가 활발히 진행 중에 있고, 나노소자 제작을 위한 나노구조체 연구에도 탄력을 받고 있다. 나노구조체 연구 중에서도 탄소나노튜브(CNT)와 실리콘이 많이 연구되고 있으나 CNT의 경우 금속과 반도체 등 전기적 특성이 혼재되어 분리기술이 필요하며, 실리콘 기반의 나노구조체들은 공기 중에 노출되었을 경우 자연 산화막 생성에 대한 문제점들이 대두되고 있다. 이러한 기존 나노구조체들의 문제점들을 극복하기 위해 산화물 계열의($InO_3$, ZnO와 $SnO_2$ 등) 나노구조체들이 화학, 광학 및 생화학 센서등의 다양한 응용 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 thermal evaporation법으로 tube furnace 장비를 이용하여 온도($500{\sim}900^{\circ}C$)변화에 따른 ZnO nanorod를 성장시켰다. 성장된 ZnO nanorod의 구조적 특성을 확인하기 위하여 전계방출주사전자현미경(SEM)을 측정한 결과 ZnO nanorod들은 직경 50~80nm, 길이는 400~1000nm 이상까지 다양한 직경과 길이를 가지고 성장되었으며 $800^{\circ}C$ 에서 성장된 ZnO nanorod가 가장 곧고 이상적인 nanorod의 형태를 이루는 것을 확인할 수 있었다. Nanorod는 온도가 높아질수록 nanowire로 성장됨에 따라 본 연구에서 $800^{\circ}C$ 에서는 nanorod형태를 이루고 있으나 $900^{\circ}C$에서부터 nanowire의 형태로 성장되었다. 또한 성장된 ZnO nanorod들의 X-선 회절패턴(XRD)을 측정 결과 ZnO의 (002) 우선 배양성 때문에 성장된 nanorod 또한 (002) 방향으로 성장되었음을 확인하였다. 이 연구를 통하여 온도를 조절함으로서 ZnO nanorod의 성장제어가 가능함을 확인하였고, 특성 분석을 통하여 발광소자, Solar Cell로의 응용가능성을 확인하였다.