• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.08a
• /
• pp.338-338
• /
• 2012

사파이어 ($Al_2O_3$)는 높은 밴드갭 에너지 (~19.5 eV)를 가진 물질로서 우수한 내마모성, 강도, 전기 절연성 및 안정한 화학적 특성을 갖고 발광다이오드 기판, 보석재료 등 각종 산업 및 기술적 분야에서 널리 사용되고 있다. 특히, 플립칩 발광다이오드 구조의 경우 광추출효율을 향상시키기 위해 높은 투과도를 갖는 사파이어 기판이 요구되어 왔으며, 지금까지 건식/습식식각방법을 이용한 사파이어 표면에 마이크로 크기의 심한 거칠기 또는 요철이 형성된 나노크기의 격자구조를 형성시키는 연구가 진행되어 오고 있다. 그 중, 나노 크기의 격자구조는 공기에서 반도체 기판까지 선형적인 유효굴절률 분포를 갖기 때문에 표면에서 생기는 Fresnel 반사 손실을 줄일 수 있다. 이러한 구조를 형성하기 위해서는 식각 마스크가 필요한데, 형성 방법으로 레이저 간섭 리소그래피, 전자빔 리소그래피, 나노임프린트 리소그래피 등이 있으나, 비싼 가격과 복잡한 공정 절차 등의 단점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 식각 마스크 패턴을 위해, 보다 저렴하고 간단한 실리카 나노구 및 열적응집 금 나노 입자를 이용하였다. 양면 폴리싱 c-plane 사파이어 기판을 사용하였고, 단일 층의 주기적인 실리카 나노구를 기판 표면에 스핀코팅에 의해 도포한 후 유도결합플라즈마 식각 장비를 이용하여 식각하여 주기적인 패턴을 갖는 렌즈모양의 격자구조를 형성하였다. 그리고 주기적으로 형성된 격자 위에 열 증착기를 이용하여 금 박막을 증착한 후 급속열적어닐닝(rapid thermal annealing)을 이용하여 열처리함으로써 비주기적인 금 나노입자를 형성시켰다. 형성된 금 나노패턴을 이용하여 동일한 조건으로 식각함으로써 광대역 및 전방향성 높은 투과도를 갖는 원뿔 모양의 사파이어 나노구조를 제작하였다. 제작된 샘플의 패턴 및 식각 형상은 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-vis-NIR 분광광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정하였다. 렌즈 모양 표면 위에 원뿔모양의 나노구조를 갖는 사파이어 기판은 일반적인 사파이어 기판보다 향상된 투과율 특성을 보였다.

• Applied Chemistry for Engineering
• /
• v.20 no.5
• /
• pp.565-569
• /
• 2009

Nano-sized green and blue phosphor powders were synthesized by liquid phase method to confirm the size and morphology. By using that process, the particle sizes of green and blue phosphor particles were 80 nm and 60 nm, respectively. The characteristic comparison of $Zn_2SiO_4$ : Mn and BAM : Eu was carried out and as a result, $Zn_2SiO_4$ : Mn powders showed an higher PL performance compared to BAM : Eu.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.61 no.4
• /
• pp.191-196
• /
• 2017

One-phase method to prevent the initial formation of Ag(I) thiolate layered materal from the mixture of $AgNO_3$ and thiols was previously developed to generate TP (Thiolate-Protected)-nanosilver. In this modified method, $AgNO_3$ is added to the mixtures of $NaBH_4$ and thiols in ethanol. This method was so successful that it was applied to synthesize TP-nanogold and nanoplatinum. The synthesis and characterization of these nanoparticles by ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectra, transmission electron microscopy (TEM) pictures, X-ray powder differaction (XRD) patterns and infrared(IR) spectra are described. The results show that colloidal nanoparticles are spherical or oval shape and the mean sizes for TP-nanogold and nanoplatinum are about 3~7 nm and below 2 nm, respectively. The conformation of polymethylene [$-(CH_2)_7-$] sequence in octanethiolate attached to nanogold was elucidated as trans.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.303-303
• /
• 2013

표면에 부착된 나노/마이크로 입자는 다양한 분야에서 오염물질로 작용한다. 특히 형상이 미세하고 공정 단계가 복잡한 반도체 및 디스플레이 등의 전자 소자 공정에서 미치는 영향이 크다. 따라서 입자상 오염물질의 제거에 관하여 상용화된 습식 세정 방법이 다양하게 존재하지만 표면 손상, 화학 반응, 부산물, 세정 효율 등 여러 가지 문제점이 있어 새로운 세정 방법이 요구된다. 이에 건식 세정 방법, 그 중에서도 입자의 충돌을 통해 제거하는 방법인 에어로졸 세정, 필렛 세정 등이 개발되었으나 마이크로 크기로 생성되는 입자로 인하여 형상의 손상이 크다. 따라서 본 연구에서는 나노 단위로 기체/고체 혼합물만 생성하여 세정하는 가스 클러스터 세정 방법을 이용하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 클러스터 세정 장비를 이용한 표면 처리는 충돌에 의한 제거에 기반한다. 따라서 생성 및 가속되는 클러스터로부터 대상으로 전달되는 운동량의 정도가 세정 특성에 영향을 미치며 이는 생성되는 클러스터의 크기에 종속적이다. 생성 클러스터의 크기 분포는 분사 거리, 유량, 분사 각도, 노즐 냉각 온도 등의 변수에 관한 함수이다. 따라서 본 연구에서는 $CO_2$ 클러스터를 이용한 세정 특성을 정의 및 제어하기 위하여 생성되는 클러스터 특성에 관하여 이론적, 수치 해석적, 실험적 연구를 수행하였다. 먼저, $CO_2$의 물리적 특성 및 이를 이용한 특정 크기 오염 물질을 제거하는데 요구되는 임계 클러스터 크기 계산을 이론적으로 구하였다. 이는 오염물질의 부착력과 클러스터의 운동량 전달에 의한 제거력의 비교를 통해 이루어졌다. 두 번째로 클러스터 크기분포를 수치 해석적으로 예측하기 위하여 각 조건에 대하여 유동해석을 수행하고 이를 통해 구해진 노즐 내 기체의 냉각 속도를 GDE (General Dynamic Equation) 계산에 대입하여 구하였다. 마지막으로 PBMS(Particle Beam Mass Spectrometer)를 이용하여 실험적으로 클러스터 크기분포를 각 조건에 대하여 구할 수 있었다. 또한 크기 분포 경향에 대한 간접적 확인을 위하여 포토레지스트가 코팅된 웨이퍼에 클러스터의 충격으로 생성된 크레이터 크기의 경향을 분석하였다. 이와 같은 방법에 의하여 생성되는 클러스터는 노즐의 유량 증가, 온도 상승에 각각 비례하여 작아지는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.386-386
• /
• 2011

sol-gel 및 hydrothermal growth method를 이용한 zinc oxide nanorod는 제작 시 고가의 장비가 필요치 않기에 저비용 대면적 박막을 제작하는데 적합하지만 rod들의 array 및 density 조절에서 어려움을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 nanorod array 형상 조절을 위하여 zinc oxide seed layer 형성 과정 중 precursor solution에 이종 나노 입자를 첨가하였다. 첨가한 seed precursor solution을 spin coating한 이후에 후처리 하여 hydrothermal method를 이용해 성장시켰다. 합성한 rod들을 optic과 FE-SEM으로 측정해 rod들의 density 변화를 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.48 no.3
• /
• pp.397-400
• /
• 2010

The interfacial hydrodynamic issues in the screen printing are experimentally investigated by using model inks that are prepared by dispersing alumina nanoparticles in water. The printing patterns of the inks that are passed through differing geometrical shapes of screen on solid surfaces with differing wettability are not solely determined by the pattern on the screen. The dynamic contact angle cannot solely explain the physics of the problem, either. The difference between the screen and printing patterns was not the same for concave and convex corners. Especially the elasticity of ink affects the edge shape.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.45 no.3
• /
• pp.264-268
• /
• 2007

The filtration performance of micron-sized metal fibrous filter was improved by synthesizing carbon nanotubes grown on the surface of metal fibers. The carbon nanotubes are grown with bush-like nanostructures covered around the micron-fibers or web-like nanostructures crossing between the fibers at different synthetic conditions. Filtration efficiency of CNT-metal-filter was measured and compared with the efficiency of the raw metal filter without CNTs. The developed CNT-metal-filter has higher filtration efficiency without significant difference in pressure drop compared with the conventional metal filter, which is because the carbon nanotubes function as the trap of pollutant nanoparticles.

• Resources Recycling
• /
• v.15 no.4 s.72
• /
• pp.19-26
• /
• 2006

The preparation of Ag nano-powder from aqueous silver nitrate solution, which would be available for the recycling of silver bearing wastes, was investigated by a reductive precipitation reaction using hydrazine hydrate as a reducing agent. Silver solution was prepared by dissolving silver nitrate with distilled water, and then the dispersant, Tamol NN8906 or Tween 20, was also mixed to avoid the agglomeration of particles during the reductive reaction followed by the addition of hydrazine hydrate to prepare Ag nano-particles. Ag particles obtained from the reduction reaction from silver solution were characterized using the particle size analyzer and TEM to determine the particle size distribution and morphology. It was found that about 100% excess of hydrazine hydrate was required to reduce completely silver ions in the solution. Ag powders with very narrow distribution could be obtained when Tamol NN8906 was used as the dispersant. In case of Tween 20, the particle size distribution showed typically the bimodal or multimodal distribution and the morphology of Ag particles was found to be irregular shape in both cases.

• Clean Technology
• /
• v.27 no.4
• /
• pp.291-296
• /
• 2021

Recently, there has been increasing demand for advancing photocatalytic techniques that are capable of the efficient removal of organic pollutants in water. TiO₂, a representative photocatalytic material, has been commonly used as an effective photocatalyst, but it is rather expensive and an alternative is required that will fulfill the requirements of both high performing photocatalytic activities and cost-effectiveness. In this work, ZnO, which is more cost effective than TiO₂, was synthesized by using a microreactor-assisted nanomaterials (MAN) process. The process enabled a continuous production of ZnO nanoparticles (NPs) with a flower-like structure with high uniformity. In order to resolve the limited light absorption of ZnO arising from its large band gap, Ag NPs were uniformly decorated on the flower-like ZnO surface by using the MAN process. The plasmonic effect of Ag NPs led to a broadening of the absorption range toward visible wavelengths. Ag NPs also helped inhibit the electron-hole recombination by drawing electrons generated from the light absorption of the flower-like ZnO NPs. As a result, the Ag-ZnO nanocomposites showed improved photocatalytic activities compared with the flower-like ZnO NPs. The photocatalytic activities were evaluated through the degradation of methylene blue (MB) solution. Scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), and energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDS) confirmed the successful synthesis of Ag-ZnO nanocomposites with high uniformity. Ag-ZnO nanocomposites synthesized via the MAN process offer the potential for cost-effective and scalable production of next-generation photocatalytic materials.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.45-50
• /
• 2015

The goal of this research is the create novel magnets with no rare-earth contents, with larger energy product by comparison with currently used ferrites. For this purpose we developed nano-sized hard-type/soft-type composite ferrite in which high remanent magnetization (Mr) and high coercivity (Hc). Nano-sized Ba-ferrite, Ni-Zn ferrite and $BaFe_{12}O_{19}/Ni_{0.5}Zn_{0.5}Fe_2O_4$ composite ferrites were prepared by sol-gel combustion method by use of glicine-nitrate and citric acid. Nanocomposite ferrites were calcined at temperature range $700-900^{\circ}C$ for 1h. According to the X-ray diffraction patterns and FT-IR spectra, single phase of NiZn-ferrite and Ba-ferrite were detected and hard/soft nanocomposite ferrite was indicated to the coexistence of the magnetoplumbite-structural $BaFe_{12}O_{19}$ and spinel-structural $Ni_{0.5}Zn_{0.5}Fe_2O_4$ that agreed with the standard JCPDS 10-0325 data. The particle size of nanocomposite turn out to be less than 120 nm. The nanocomposite ferrite shows a single-phase magnetization behavior, implying that the hard magnetic phase and soft magnetic phase were well exchange-coupled. The specific saturation magnetization ($M_s$) of the nanocomposite ferrite is located between hard ($BaFe_{12}O_{19}$) and soft ferrite($Ni_{0.5}Zn_{0.5}Fe_2O_4$). The remanence (Mr) of nanocomposite ferrite is much higher than that of the individual $BaFe_{12}O_{19}$ and $Ni_{0.5}Zn_{0.5}Fe_2O_4$ ferrite, and $(BH)_{max}$ is increased slightly.