• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.59-66
• /
• 2005

[ $TiO_2$ ] was deposited by DC magnetron sputtering on glass surface under various sputtering parameters such as discharge power($0.6{\sim}5.2\;kW$, substrate temperature($R.T{\sim}350^{\circ}C$), Ar and $O_2$ flow ratio with $0{\sim}50\;sccm$($Ar+O_2$ 90 sccm) and about 1 mtorr of pressure. TiO-N thin film was prepared under same sputtering conditions for $TiO_2$ thin film except flow ratio($Ar+O_2+N_2$ 90 sccm). The sheet resistance of thin films deposited under these parameters was measured to analyze electronic characteristic and thin film's thickness(${\alpha}$-step), surface roughness(AFM) and formation construction(FE-SEM, XRD) were also measured to draw optimal sputtering parameters. In order to evaluate photo-activity of thin film($TiO_2$, TiO-N) made in optimal parameters for removal of pollutants, toluene among VOCs and Suncion Yellow among reactive dyes were chosen to probe organic compounds for photo-degradation. It was shown that the photo-catalytic thin films had a significant photo-activation for the chosen contaminants and especially TiO-N thin film showed maximum efficiency of 33% for toluene(5 ppm) removal in visible-light range.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.190-190
• /
• 2011

일반적으로 TiO2와 WO3는 광촉매 작용으로 인하여 살균력을 보이며, 친수성으로 인해 자가 세정 능력을 가져 유리 및 건축자재의 표면처리, 전자제품의 마감처리 용도로 많이 사용하고 있다. 현재 Sol-gel, CVD, Sputter, Spin-coating 방법 등으로 많은 연구가 진행되어 오고 있다. 이에 본 실험에서는 박막의 두께를 균일하게 만들 수 있는 RF-magnetron sputtering 방법을 이용하여 표면 경도와 부착력이 우수한 TiO2에 열적 특성과 화학적 특성이 안정한 WO3를 Double Layer 방식으로 증착하여 박막을 제작하였다. 광학적 특성을 알아 본 결과 가시광 영역에서 TiO2 / WO3 Double Layer 박막이 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 박막의 표면을 확인 한 결과 TiO2 / WO3 Double Layer 박막이 더 조밀한 표면을 보였다. 또한 접촉각을 측정을 통하여 TiO2박막보다 TiO2 / WO3 double layer박막이 낮은 접촉각을 나타내었다. 이는 TiO2 표면은 소수성이나 WO3로 인해 광촉매 기능이 향상되어 공기 중의 물 분자가 해리 흡착되면서 친수성이 향상되는 것으로 사료된다. 이러한 박막은 건물의 외벽이나 자동차의 내 외장재 전자기기용 광학 필름에 자가세정, 내반사 코팅소재로 활용 가치가 높을 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.9 no.4
• /
• pp.373-378
• /
• 2000

There was a great difference in the formation kinetics of $TiO_2$ and $Bi_2O_3$ on silicon, but the growth of bismuth titanate (BIT) thin film was mainly limited by the formation of $TiO_2$. As a result, the BIT film was easy to be lack of bismuth. The pulse injection metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) process was introduced in order to overcome this problem by recovering the insufficient bismuth content in the film. By this pulse injection method, bismuth content was increased and also the uniform in-depth composition of the film was attained with a abrupt $Bi_4Ti_3O_{12}/Si$ interface. In addition, the crystallinity of $Bi_4Ti_3O_{12}$ thin film prepared by pulse injection process was greatly improved and the leakage current density was lowered by 1/2~1/3 of magnitude. Clockwise hysteresis of C-V was observed and the ferroelectric switching was confirmed for $Bi_4Ti_3O_{12}$ film deposited by pulse injection method.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.41 no.5
• /
• pp.223-233
• /
• 1997

Ultra-thin $TiO_2$ films are grown on the Mo(100) surface using evaporated Ti metal under ambient $O_2$ pressure. The thickness of the $TiO_2$ film is controlled by the dosing rate of Ti metal over Mo(100) which is determined from the Auger signal changes with dosing time. 30 ML, 5 ML, and 1.6 ML thick films are prepared and used to determine the growth mechanism, the chemical composition, and the surface structure of the films. The growth mechanism of the $TiO_2$ film on Mo(100) is observed to follow the layer-by-layer growth mechanism. The chemical composition of the film is found to be that of bulk $TiO_2$. The surface plane of the film is (001), which facets irreversibly at 1200 K. The LEED pattern obtained from the film can be explained with the faceted surface with {011} planes reconstructed to $(2\sqrt2{\times}\sqrt2)R45^{\circ}$ with respect to the $TiO_2$ (001) surface. The film is somewhat thermally unstable when annealed to 1300 K. The film sputtered with $Ar^+$ ion is also studied by XPS.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2010.06a
• /
• pp.269-269
• /
• 2010

고주파 마그네트론 동시 스퍼터링법을 이용하여 $TiO_2$ 박막에 탄소를 도핑한 C/$TiO_2$ 박막을 제작하고, 박막의 두께와 탄소 도핑량에 따른 물리적, 광학적 특성을 조사하였다. 스테인레스강을 기판으로 사용하였으며, $TiO_2$ 박막과 기판의 열팽창계수 차이에 의한 크랙을 방지하기 위하여 Ti 박막을 DC 마그네트론 스퍼터링 장치를 이용하여 기판위에 증착시킨 후 실험을 진행하였다. EMP(Essential Macleod Program) 시뮬레이션을 이용하여 막의 층상구조, 두께, 물질변화를 통한 다양한 색상의 칼라를 구현하고 투과율, 반사율 등을 포함한 다양한 광학 특성을 사전 예측하였다. 제작된 박막은 투께 및 밀도에 따라 다양한 색상을 구현하였으며, 박막내의 흡수와 산란효과에 의해 굴절률이 감소하였다. 또한 순수 $TiO_2$ 박막보다 접합력 및 경도가 증가함을 알 수 있었다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.25 no.1
• /
• pp.41-46
• /
• 2014

The property improvement of polycarbonate coated with a multilayer film composed of an inorganic $SiO_2$ film and a photocatalytic $TiO_2$ film was studied. The $SiO_2$ film as a binder had an excellent light transmission characteristic. After the treatment with atmospheric pressure plasma, the surface of $SiO_2$ film showed the hydrophilicity, which increased the film coating uniformity with a $TiO_2$-containing aqueous solution. When $TiO_2$ film was over 200 nm thick, the absorption effect of UV rays in the range of 180~400 nm suppressed the yellowing phenomena of polycarbonate substrate. The inorganic film improved the heat resistance of polycarbonate substrates. $TiO_2$ film in the outmost under the exposure of UV rays promotes the catalytic oxidation characteristics and yields the capability to the decomposition of organic contaminants, and also increases the self-cleaning properties due to the increase of hydrophilicity. Structural stability of the polycarbonate substrate coated with inorganic $TiO_2$ and $SiO_2$ film was shown. The role of $SiO_2$ film between $TiO_2$ and polycarbonate substrate suppressed the peeling of $TiO_2$ film by inhibiting the photocatalytic oxidation effect of $TiO_2$ film on the polycarbonate substrate.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.42-43
• /
• 2009

본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링방법을 사용하여 ITO박막을 대체할 수 있는 새로운 TCO박막으로서 $TiO_2$가 도핑된 ZnO(TZO) 박막을 성막하였다. 이때, $TiO_2$의 도핑량을 1wt.%에서 5wt.%까지 변화를 주었으며 제작된 TZO 박막에 대해서 전기적 특성과 광학적 특성들의 조성비와 박막두께의 할수로서 조사하였다. 그 결과, $TiO_2$가 2wt.% 도핑된 박막에서 가장 낮은 $1\times10^{-3}\Omega{\cdot}cm$의 비저항이 얻어졌으며, $TiO_2$의 도핑량이 증가함에 따라 비저항은 점점 증가하는 것으로 나타났다. 이와같은 비저항의 변화는 $TiO_2$도핑량이 다른 TZO박막의 홀이동도(Hall mobility)에 비례하며, 이동도는 결국 TZO박막을 형성하고 있는 결정립의 크기에 의존하는 것이 X선 회절 패턴으로부터 확인되었다. XRD 패턴에서 ZnO(002) 방향의 결정성이 가장 큰 것으로 나타났으며, 도핑량이 증가할수록(002)피크의 크기가 점점 감소하는 것을 볼 수 있다. 이는 결정성의 크기가 2wt.%일 때 가장 크며 도핑량이 증가할수록 결정성의 크기가 감소하는 것으로 나타났다. 결정립의 크기변화는 TZO박막의 전기적 이동도에 영향을 주는 것으로 나타난다. 즉, 2wt.%일 때 이동도가 가장 크며 도핑량이 증가할수록, 이동도가 감소하였으며 이결과는 TZO박막의 Hall effect 측정으로부터 확인된다. 따라서, $TiO_2$도핑량에 따른 TZO 박막의 비저항을 도핑량이 2wt.%일 때 가장 낮으며 이는 TZO 박막의 결정성이 가장 우수하였으며 그결과 이동도가 증가했기 때문인 것으로 확인되었다.

• Journal of Hydrogen and New Energy
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.181-192
• /
• 2006

PEC전지 전극으로 사용될 수 있는 CdSe는 수용액상에서 광부식이 심하기 때문에 투명한 보호막이 필요하다. TiO2는 광부식이 심한 광전극의 보호막으로 적당하며 이 논문에서 화학적 방법(전기증착과 화학조증착)을 이용하여 산성용액이나 알칼리용액에서 TiO2 박막을 제조하여 광흡수나 광전류를 측정하였다. XRD를 이용해서 제조된 TiO2 박막의 결정성을 확인하였으며 막의 표면특성은 SEM으로 측정하였으며 광흡수 특성이 관찰되었다. 제조된 TiO2 박막의 광전류는 100 mw/cm2의 광세기를 가지는 제논 램프를 이용하여 측정하였다. CdSe에 TiO2박막을 코팅했을 때의 CdSe막의 광흡수와 광전류를 측정하여 TiO2 코팅효과를 관찰하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.37 no.10
• /
• pp.1008-1013
• /
• 2000

SrTi $O_3$(001) 단결정 기판 위에 졸-겔 스핀코팅으로 $SrBi_2(Ta,Nb)_2O_9$ 박막을 도포하고 그 결정화 과정을 고온 X-선 회절분석 (HTXRD)으로 추적하면서 Pt(111)/Ti/ $SiO_2$/Si 위에 성장한 박막과 비교하였다. SrTi $O_3$(001) 단결정 기판 위에 도포된 $SrBi_2Nb_2O_{9}$ 박막은 fluorite-like phase와 같은 transient phase를 거치지 않고 곧바로 순수한 $SrBi_2Nb_2O_9$ 상으로 결정화가 시작되었으며 결정화가 시작되는 온도인 ${\sim}540^{\circ}C$부터 c축 배향성장하였다. 또한 $SrB i_2(Ta,Nb)_2O_9$ 박막은 Ta/Nb 비에 관계없이 $SrTiO_3$(001) 위에서 모두 $(00{\ell})$로 배향되었으며, 코팅 횟수가 늘어나 필름의 두께가 증가함에 따라 c축 배향성은 미세한 감소를 보였다. $SrBi_2Nb_2O_9/SrTiO_3$단면을 TEM으로 관찰한 결과 $SrBi_2Nb_2O_9$은 대체로 불규칙한 크기의 다결정체로 되어 있었으나 계면 부근에서는 [001]$_{SBN}$//[001]$_{SrTi}$ $O_3$/, [100]$_{SBN}$//[100]$_{SrTi}$ $O_3$/라는 결정학적 관계를 가지며 에피탁샬 성장했음을 알 수 있었다.있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.71-71
• /
• 2000

본 연구에서는 차세대 마이크로파 유전체 소자로서의 응용을 목적으로 펄스 레이저 방식에 의하여 증착된 MgTiO3 박막의 전기적 특성을 종합적으로 연구 분석하였다. 이를 바탕으로 MgTiO3 박막의 유전손실 등과 같은 열화를 야기시키는 박막 내부 또는 박막과 기판간의 결함의 특성을 파악하여 열화 메카니즘을 분석하였다. MgTiO3는 마이크로파 영역에서의 우수한 유전특성과 같은 낮은 유전손실을 가지며, 온도 안정성 또한 우수하다. 현재까지 벌크 세라믹 MgTiO3 의 응용 광범위하게 연구되어 왔으나 박막의 제조공정 및 전기적 특성 분석은 미흡한 형편이다. 따라서 벌크 세라믹과는 특성이 상이한 박막의 전기적 특성분석 및 연구가 필요하다. 분석을 위한 소자의 기본 구조로서 Metal-Insulator-Semiconductor(MIS) 구조를 채택하였다. MgTiO3 박막을 증착하기 위한 기판으로는 n형 Si(100)기판과 p형 Si(100)기판을 사용하였고, Si 기판 위에 급속 열처리기 (RTP)를 이용하여 SiO2를 ~100 두께로 성장시킨 것과 성장시키지 않은 것으로 구분하여 제작하였다. MgTiO3 박막은 펄스 레이저 증착 방식(PLD)에 의하여 약 2500 두께로 증착되었으며, 200mTorr 압력의 산소 분위기 하에서 기판의 온도를 40$0^{\circ}C$~55$0^{\circ}C$까지 5$0^{\circ}C$간격으로 변화시키며 제작하였다. 상하부의 전극 금속으로는 Al을 이용하였으며, 열증발 증착기로 증착하였다. 증착된 MgTiO3 박막의 결정구조를 확인하기 위하여 XRD 분석을 수행하였으며, 박막의 전기적 특성을 분석하기 위해 Boonton7200 C-V 측정기와 HP4140P를 이용한 경우에는 C-V 곡선에 이력현상이 나타났으나, MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 이력현상이 나타나지 않았고, 유전율은 감소하는 것으로 나타났다. I-V 측정 결과, 절연층으로 MgTiO3/SiO2를 이용한 경우에는 MgTiO3만을 절연층으로 사용한 경우에 비해 동일한 전계에서 낮은 누설전류 값을 가짐을 알 수 있었다. 또한 박막의 증착온도가 증가함에 따라서 C-V 곡선의 위치가 양의 방향으로 이동함을 확인하였다. 위의 현상은 기판의 종류에 관계없이 발생하는 것으로 보아 벌크 또는 계면에 존재하는 결함에 의한 것으로 추정된다. 현재 C-V 곡선의 이동 원인과 I-V 곡선의 누설전류 메카니즘을 분석 중에 있으며 그 결과를 학회에서 발표할 예정이다.