• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.400-401
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• 2012

그래핀(Graphene)은 열 전도도가 높고 전자 이동도(200 000 cm2V-1s-1)가 우수한 전기적 특성을 가지고 있어 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor; FET), 유기 전자 소자(Organic electronic device)와 광전자 소자(Optoelectronic device) 같은 반도체 소자에 응용 가능하다. 그러나 에너지 밴드 갭이 없기 때문에 소자의 전기적 특성이 제한되는 단점이 있다. 최근에는 아크 방출(Arc discharge method), 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition; CVD), 이온-조사법(Ion-irradiation) 등을 이용한 이종원자(Hetero atom)도핑과 화학적 처리를 이용한 기능화(Functionalization) 등의 방법으로 그래핀을 도핑 후 에너지 밴드 갭을 형성시키는 연구 결과들이 보고된 바 있다. 그러나 이러한 방법들은 표면이 균일하지 않고, 그래핀에 많은 결함들이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 자가조립 단층막(Self-assembled monolayers; SAMs)을 이용하여 이산화규소(Silicon oxide; SiO2) 기판을 기능화한 후 그 위에 그래핀을 전사하면 그래핀의 일함수를 쉽게 조절하여 소자의 전기적 특성을 최적화할 수 있다. SAMs는 그래핀과 SiO2 사이에 부착된 매우 얇고 안정적인 층으로 사용된 물질의 특성에 따라 운반자 농도나 도핑 유형, 디락 점(Dirac point)으로부터의 페르미 에너지 준위(Fermi energy level)를 조절할 수 있다[1-3]. 본 연구에서는 SAMs한 기판을 이용하여 그래핀의 도핑 효과를 확인하였다. CVD를 이용하여 균일한 그래핀을 합성하였고, 기판을 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)와 Borane-Ammonia(Borazane)을 이용하여 각각 아민 기(Amine group; -NH2)와 보론 나이트라이드(Boron Nitride; BN)로 기능화한 후, 그 위에 합성한 그래핀을 전사하였다. 기판 위에 NH2와 BN이 SAMs 형태로 존재하는 것을 접촉각 측정(Contact angle measurement)을 통해 확인하였고, 그 결과 NH2와 BN에 의해 그래핀에 도핑 효과가 나타난 것을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy: XPS)을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과는 안정적이면서 패턴이 가능하기 때문에 그래핀을 기반으로 하는 반도체 소자에 적용 가능할 것이라 예상된다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.16 no.2
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• pp.191-200
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• 1995

Although air, water, and noise pollutions have been widely recognized, electromagnetic forces (EMF) hazard has been rarely recognized as a pollution and very little studies has been done in this country. Thus, in this study electromagnetic forces radiated by various home appliances, office machines, and communication equipments were measured and so were several places radiating strong EMF such as subway stations and electric substations. Among the home appliances microwave oven radiates lots of magnetic field and microwaves, and electric mattress does strong magnetic field. In video game room strong magnetic and considerable electric fields were measured. It was observed strong magnetic field inside of electric powered train and very strong magnetic and electric fields on some platforms. Hand-phone and car-phone radiate very hazardous level of microwaves to brain and that they rapidly come into wide use. In this study data base for various electric machines and places radiating strong EMFs were constructed and could be used for future epidemiological studies.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.12 no.5
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• pp.240-246
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• 2002

$TiO_2$ films on soda-lime-silica glasses were prepared by spin coating-pyrolysis process using titanium naphthenate as a starting material. As-deposited films were pyrolyzed at $500^{\circ}C$ for 10 min in air and annealed at 500, 550 and $600^{\circ}C$ for 30 min in air. Crystallinity of the film was investigated by X-ray diffraction analysis. A field emission-scanning electron microscope and an atomic force microscope were used for characterizing the surface morphology and the surface roughness of the film. After annealing at 550 and $600^{\circ}C$, the X-ray diffraction patterns consist of only anatase peak. Films annealed at 500 and $550^{\circ}C$ exhibited flat surfaces. While with the increase in annealing temperature to $600^{\circ}C$, the $TiO_2$ film showed abnormal growth of three-dimensional needle-shaped grains. For all samples, high transmittance, above 90 % at 500 nm, was obtained at visible range. To investigate photocatalytic properties, IR absorbance associated with the C-H stretching vibrations of a thin solution-cast film of stearic acid under 365 nm (2.4 mW/$\textrm{cm}^2$) UV irradiation was estimated.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.4
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• pp.420-426
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• 2017

Recently, solvent-resistant nanofiltration membranes have been studied for the separation of solvents or solutes using a molecular weight cut-off system of the polymer which is resistant to a specific solvent. Required conditions for these membranes must have are excellent physical properties and solvent resistance. Polybenzimidazole, which is known to be one of the most heat-resistant commercially available polymers, has an excellent inherent solvent resistance and it is even insoluble in stronger organic solvents when cross-linked. Therefore, in this study, the applicability of polybenzimidazole as a solvent resistant nanofiltration membrane was discussed. The membrane was fabricated using the non-solvent induced phase separation method and showed a suitable morphology as a nanofiltration membrane confirmed by field emission scanning electron microscopy. In addition, the permeance of the solvent in the presence or absence of cross-linking was investigated and the stability was also confirmed through long operation. The permeance test was carried out with five different solvents: water, ethanol, benzene, N, N-dimethylacetamide (DMAc) and n-methyl-2-pyrrolidone (NMP); each of the initial flux was $6500L/m^2h$ (water, 2 bar), $720L/m^2h$ (DMAc, 5 bar), $185L/m^2h$ (benzene, 5 bar), $132L/m^2h$ (NMP, 5 bar), $65L/m^2h$ (ethanol, 5 bar) and the pressure between 2 and 5 bar was applied depending on the type of membrane.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.178-178
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• 2016

최근 Zn-Mg 합금 박막은 고내식성의 합금상 형성, 치밀한 부식생성물의 부식억제 등으로 인해 순수한 Zn 박막 및 기타 Zn 계 합금 박막 대비 우수한 내식성을 나타난다고 보고되고 있다. 그러나 여러 문헌에서 보고된 Zn-Mg 박막 각기 다른 결정구조, 미세조직을 나타내며, 이는 Zn-Mg 박막이 낮은 융점을 나타내기 때문에 박막 합성 공정 중에 발생하는 열량에 따라 Zn-Mg 박막의 결정구조, 미세조직 등이 변화한 것으로 판단된다. 본 연구에서는 Zn-Mg 박막의 결정구조에 따른 내식특성을 평가하기 위하여 비대칭 마그네트론 스퍼터링 공정 중 합성온도를 제어하며 Zn-Mg 박막을 합성하였으며 그에 따른 박막의 결정구조, 내식성에 관해 연구하였다. Zn-Mg 박막은 10wt.% Mg 합금 타겟을 사용하였으며, 합성 온도는 상온에서 최고 $150^{\circ}C$로 제어하였다. Zn-Mg 박막의 결정구조, 미세조직은 X선 회절 분석기 (XRD)와 전계방출형 주사전자현미경 (FE-SEM)을 사용하여 분석하였으며, 동전위 분극시험을 통해 결정구조에 따른 Zn-Mg 박막의 내식성을 분석하였다. 상온에서 합성한 Zn-Mg 박막은 비정질의 결정구조가 형성되었으며, 상온이상 $50^{\circ}C$이하에서는 결정질의 Zn 상과 비정질상이 공존하는 Zn-Mg 박막이 합성되었다. 또한 $100^{\circ}C$이상에서는 Zn, $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$ 상이 공존하는 결정질의 Zn-Mg 박막이 합성되었다. 상온에서 합성된 Zn-Mg 박막의 경우 급냉이 이루어지는 스퍼터링 공정의 특성상 비정질의 결정구조가 형성되었으나, Zn는 융점이 낮아 상온부근에서도 재결정이 이루어지기 때문에 $50^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 합성하여도 결정질의 Zn 상이 형성되었다. $Mg_2Zn_{11}$, $MgZn_2$ 과 같은 Zn와 Mg의 합금상의 경우 형성과정에서 일정 수준의 열이 요구되기 때문에 낮은 온도에서는 형성이 억제되고 일정 이상의 온도에서 형성되었다. FE-SEM 분석 결과를 통하여 $50^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서 합성한 Zn-Mg 박막은 치밀한 미세구조를 나타내었으며, $100^{\circ}C$이상에서 합성한 Zn-Mg 박막의 미세구조는 밀도가 비교적 낮은 구조임을 확인하였다. 3.5% NaCl 수용액에서의 동전위 분극시험 결과 낮은 온도에서 합성한 Zn-Mg 박막이 고온에서 합성한 Zn-Mg 박막 대비 치밀한 구조가 형성되었기 때문에 우수한 내식성을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.4
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• pp.495-502
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• 2005

Copper was plated on the tungsten substrate by use of a direct copper electroless plating. The optimum deposition conditions were found to be with a concentration of $CuSO_4$ 7.615 g/L, EDTA of 10.258 g/L, and glyoxylic acid of 7 g/L, respectively. The solution temperature was maintained at $60^{\circ}C$. The pH was varied from 11.0 to 12.8. After the deposition, the properties of the copper film were investigated with X-ray diffractometer (XRD), Field emission secondary electron microscope (FESEM), Atomic force microscope (AFM), X-ray photoelectron spectroscope (XPS), and Rutherford backscattering spectroscope (RBS). The best deposition condition was founded to be the solution pH of 11.8. In the case of 10 min deposition at the pH of 11.8, the grain shape was spherical, Cu phase was pure without impurity peak ($Cu_2O$ peak), and the surface root mean square roughness was about 11 nm. The thickness of the film turned out to be 140 nm after deposition for 12 min and the deposition rate was found to be about 12 nm/min. Increase in pH induced a formation of $Cu_2O$ phase with a long rectangular grain shape. The pH control seems to play an important role for the orientation of Cu in electroless deposition. The deposited copper concentration was 99 atomic percent according to RBS. The resulting Cu/W film yielded a good adhesive strength, because Cu/W alloy forms during electroless deposition.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.311-311
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• 2014

III-N계 물질로 이루어진 GaN 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만, GaN기반의 발광 다이오드는 많은 연구기관들의 오랜 연구에도 불구하고 고출력을 내는데 있어 여전히 많은 문제들이 존재한다. 그 중, 주입전류 증가에 따른 효율감소 현상은 출력을 저해하는 대표적인 요소로 알려져 있는데, 이전의 연구 결과에서 알려진 효율감소 현상의 원인으로 결정결함에 의한 누설전류, Auger 재결합, 이송자 넘침 현상 그리고 p-n접합부의 온도 상승 등의 현상이 알려져 있다 [1-2]. 하지만 여전히 주입 전류 증가에 따른 효율 감소 현상의 원인에 대해 명확한 해답은 없으며 아직도 많은 논의가 이루어 지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaN기반의 청색 및 녹색 LD와 LED소자를 이용하여 주입전류 밀도의 변화에 따른 자발 발광 영역에서의 효율감소 현상의 원인을 규명하고 한다. 유기금속화학증착법(MOCVD)를 이용하여 c면 사파이어 위에 서로 다른 발광파장을 가지는 InGaN/GaN 다중양자우물구조의 질화물계 LED와 LD 박막을 제작하였으며 성장 구조에 의한 특성으로 인해 발생하는 효율 저하 현상을 방지하고자 InGaN/GaN으로 이루어진 다중양자우물층의 조성만 제어하여 청색과 녹색으로 발광하도록 하였다. 청색 및 녹색 LD 웨이퍼들을 이용하여 주입전류 증가에 따른 발광특성을 조사하기 위해 LD와 LED는 표준 팹 공정에 의해 제작되었다. 전계 발광 측정을 위해 상온에서 직류 전류를 주입하여 GaN계 청색 및 녹색 LED와 LD에 각 5 mA/cm2에서 50 mA/cm2까지 전류밀도를 증가시킴에 따라 LD 및 LED칩 형태에 상관없이 청색 LD와 LED의 파장은 약 465nm에서 약 458nm로 감소하였고 녹색 LD와 LED의 파장은 약 521nm에서 약 511~513 nm까지 단파장화가 발생했다. 이는 동일한 웨이퍼에 동일한 전류 밀도를 주입하였기 때문에 발생하는 것으로 판단된다. 그러나, 청색 LED의 효율은 50 mA/cm2에서 약 70%정도로 감소하고 반면 녹색 LED의 경우 동일한 전류밀도 하에 약 52%정도로 감소하였지만, 청색과 녹색 LD의 경우 동일한 전류 밀도의 범위 내에서 더욱 낮은 효율저하 현상을 나타내었다. 또한, 접합 온도를 측정한 바 청색소자가 녹색 소자에 비하여 낮은 접합 온도를 나타낼 뿐아니라, 청색 및 녹색 LD의 경우 LED 보다 낮은 접합 온도를 나타내고 있었다. 이는 InGaN 활성층의 In 조성이 증가할수록 비발광 센터에 의한 접합온도 상승 뿐 아니라, LD ridge 구조에서 더 많은 열이 방출되어 접합 온도가 감소될 수 있는 것으로 판단된다. 우리는 동일한 웨이퍼에 LED와 LD를 제작하였고, 동일한 전류 주입밀도를 인가하였기 때문에 LD와 LED의 효율 감소 현상의 차이는 이송자 넘침 현상, 결정 결함, 오제 재결합 등이 원인보다 활성층의 접합 온도 상승이 가장 큰 영향이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.12 no.2
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• pp.189-195
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• 2009

$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods were synthesized by chemical vapor deposition method using nickel-oxide nanoparticle as a catalyst and gallium metal powder as a source material. The average diameter of nanorods was around 160 nm and the average length was $4{\mu}m$. Also, we confirmed that the synthesis of nanorods follows the vapor-solid growth mechanism. From the results of X-ray diffraction and HR-TEM observation, it can be found that the synthesized nanorods consisted of a typical core-shell structure with single-crystalline $\beta-Ga_{2}O_{3}$ core with a monoclinic crystal structure and an outer amorphous gallium oxide layer. Li/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods cell delivered capacity of 867 mAh/g-$\beta-Ga_{2}O_{3}$ at first discharge. Although the Li/$\beta-Ga_{2}O_{3}$ nanorods cell showed low coulombic efficiency at first cycle, the cell exhibited stable cycle life property after fifth cycle.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.5
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• pp.502-507
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• 2016

This study was conducted to develop novel antimicrobial nano-composites, with the aim of fully utilizing antimicrobial properties of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), nickel (Ni) and zinc oxide (ZnO). Ni coated-MWCNTs (Ni-CNT) were prepared and evaluated for their potential application as an antimicrobial material for inactivating bacteria. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) were used to characterize the Ni coating and morphology of Ni-CNT. Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coil (E. coil) were employed as the target bacterium on antimicrobial activities. Comparing with the nitric acid treated MWCNTs and Ni-CNT which have been previously reported to possess antimicrobial activity towards S. aureus and E. coil, Ni-CNT/ZnO exhibited a stronger antimicrobial ability. The nickel coating was confirmed to play an important role in the bactericidal action of Ni-CNTs/ZnO composites. Also, the addition of ZnO to the developed nanocomposite is suggested to improve the antimicrobial property.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.44 no.5
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• pp.453-459
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• 2000

FED has deserved an intensive attentioD as a new flat panel display. The present investigationaims at undemtanding the photoluminescence and cathodoluminescent properties of hGaO$_3$: $Eu^{3+}$ phosphor bytaking into account the possibility that this phosphor could be applied for FED. In onler to investigate on.sucha detailed behavior; 8everM experimental skil18 Je conducted to the LaGaO$_3$:$Eu^{3+}$ phosphoL The excimtion srectrum artd emission spectmn were rnezsured in the UV range and then decay curve of $^5D_0$+$^7F_j$transitions\vas examined. The decay behavior of $^5D_0$ emission was anMyzed by a newly Iuoposed cross-relaxation mech-ani8In in asswiation with inteFwnter di1ffision (or migration). The cross-mlaxation from $^5D_0$ to CTB (Cha'geTransfer Band) wuld be a quite retsonable by considering the excitation spectrum. It could be also found thatthe quenching type was changed from ditfrsion controlled process to the direct quenching process -s inJeasing $Eu^{3+}$ oncntration.