• 펄프종이기술
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• 제42권1호
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• pp.64-73
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• 2010

This study was conducted to modify the surface properties of papers by formation of hydrophobic self-assembled monolayer(SAM) on paper surface with silanes. A base paper I(0.5% AKD) and base paper II(1.0-1.5% AKD) were reacted with silanes(PFDTES, DMDCS, MODDCS) by immersion method and vapor deposition method. Hydrophobic SAMs(contact angle value>$120^{\circ}C$) were obtained on all papers after treatment with $10^{\mu}l$ PFDTES for 15min, with $50^{\mu}l$ DMDCS for 30min, with $50^{\mu}l$ MODDCS for 300min. When applying PFDTES to paper surface, lower silane concentration and shorter reaction time were required, whereas MODDCS with long alkyl chain required the longest reaction time of 300min. The st$\ddot{o}$ckight sizing degree of silane treated papers were increased between 105sec(base paper I) and 130sec(base paper II). The wet tensile strength of PFDTES-treated base papers(I, II) increased by 10-34% after SAM formation. However, the wet tensile strength of the DMDCS-treated base paper(I) was found to decrease from 0.067kN/m to 0.038kN/m; this may due to the cellulose degrading as a result of generated hydrogen chloride when hydroxyl group of cellulose were reacted with DMDCS. No apparent changes of PPS roughness on silane-treated papers are observed. The ATR-IR spectrum showed absorption peak located at 465 and 1200cm-1 which can be assigned to the Si-O-C asymmetric stretching and Si-O-C bonds, respectively.

• Macromolecular Research
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• 제15권4호
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• pp.348-356
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• 2007

The aim of this study was to fabricate a submicro-and micro-patterned fibronectin coated wafer for a cell culture, which allows the positions and dimensions of the attached cells to be controlled. A replica molding was made into silicon via a photomask in quartz, using E-beam lithography, and then fabricated a polydimethylsiloxane stamp using the designed silicon mold. Hexadecanethiol $[HS(CH_2){_{15}}CH_3]$, adsorbed on the raised plateau of the surface of polydimethylsiloxane stamp, was contact-printed to form self-assembled monolayers (SAMs) of hexadecanethiolate on the surface of an Au-coated glass wafer. In order to form another SAM for control of the surface wafer properties, a hydrophilic hexa (ethylene glycol) terminated alkanethiol $[HS(CH_2){_{11}}(OCH_2CH_2){_6}OH]$ was also synthesized. The structural changes were confirmed using UV and $^1H-NMR$ spectroscopies. A SAM terminated in the hexa(ethylene glycol) groups was subsequently formed on the bare gold remaining on the surface of the Aucoated glass wafer. In order to aid the attachment of cells, fibronectin was adsorbed onto the resulting wafer, with the pattern formed on the gold-coated wafer confirmed using immunofluorescence staining against fibronectin. Fibronectin was adsorbed only onto the SAMs terminated in the methyl groups of the substrate. The hexa (ethylene glycol)-terminated regions resisted the adsorption of protein. Human dermal fibroblasts (P=4), obtained from newborn foreskin, only attached to the fibronectin-coated, methyl-terminated hydrophobic regions of the patterned SAMs. N-HDFs were more actively adhered, and spread in a pattern spacing below $14{\mu}m$, rather than above $17{\mu}m$, could easily migrate on the substrate containing spacing of $10{\mu}m$ or less between the strip lines.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1343-1346
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• 2005

Self assembled monolayers (SAM) are generally used at the anode/organic interface to enhance the carrier injection in organic light emitting devices, which improves the electroluminescence performance of organic devices. This paper reports the use of SAM of 1-decanethiol (H-S(CH2)9CH3) at the cathode/organic interface to enhance the electron injection process for organic light emitting devices. Aluminum (Al), tris-(8-hydroxyquionoline) aluminum (Alq3), N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3 -methylphenyl)-1,1'- diphenyl-4,4'-diamine (TPD) and indium-tin-oxide (ITO) were used as bottom cathode, an emitting layer (EML), a hole-transporting layer (HTL) and a top anode, respectively. The results of the capacitancevoltage (C-V), current density -voltage (J-V) and brightness-voltage (B-V), luminance and quantum efficiency measurements show a considerable improvement of the device performance. The dipole moment associated with the SAM layer decreases the electron schottky barrier between the Al and the organic interface, which enhances the electron injection into the organic layer from Al cathode and a considerable improvement of the device performance is observed. The turn-on voltage of the fabricated device with SAM layer was reduced by 6V, the brightness of the device was increased by 5 times and the external quantum efficiency is increased by 0.051%.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.23.1-23.1
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• 2010

Alkanethiol (CH3(CH2)nSH) 자기 조립 박막은 금, 은, 팔라듐 그리고 구리와 같은 금속 물질과 결합하여 산화 방지 보호막, 생화학적 멤브레인 그리고 케미컬 센서로 널리 이용되었다. 전도성을 가진 많은 금속 분말 중에서, 구리는 뛰어난 열, 전기 전도성과 풍부한 양으로 다른 귀금속에 비교하여 경제성까지 갖춘 물질이다. 그러나 이러한 구리 나노 분말은 대기에 노출된 구리 분말이 쉽게 산화된다는 결정적인 단점 때문에 그동안 널리 이용되지 못하였다. 이러한 구리의 단점을 극복하고 뛰어난 전도성의 특징을 이용하고자, Langmuir-Blodgett (LB), layer by layer (LbL), electrophoretic deposition (EPD), self-assembled monolayer (SAM)과 같은 구리 나노 분말 위에 유기 박막을 형성하고자 하는 많은 방법이 시도되어왔다. 이러한 방법들 대부분은 습식 방법으로 진행되었으며, 약 2-nm 두께의 SAM 구조를 형성할 수 있음이 많은 연구를 통하여 확인되었다. 그러나 습식 기반의 SAM 구조는 단지 수일 동안만 유효하며, 이는 코팅을 수행하면서 점차 떨어지는 source solvent의 순도와 적합하지 않은 코팅 조건, 그리고 이러한 원인으로 형성된 부실한 막질 구조 때문으로 추측된다. 게다가 이러한 습식 기반 공정은 코팅 막의 두께 조절과 코팅 시 solvent의 순도를 일정하게 유지하는 것이 매우 복잡하고 어려운 작업으로 알려져 왔다. 본 실험에서는 고 진공 챔버 (< $4.0{\times}10-6$ torr) 시스템을 이용하여 습식 기반 공정의 문제점을 극복하고 구리 나노 분말의 산화를 막기 위한 실험을 진행하였다. 1-octanethiol (CH3(CH2)7SH)은 중간 길이의 hydrocarbon (n=7) 구조를 가진 특징 때문에 코팅 물질로 사용되었다. 게다가, alkanethiol 족 특유의 물질인 황(sulfur)은 구리와 결합하여 산화방지 보호막의 역할을 수행할 수 있다. 저 진공 조건에서는 10-nm의 multilayer가 일괄적으로 코팅됨을 확인할 수 있었다. 본 실험에서는 약 10-nm 두께의 자기 조립 박막(self assembled monolayers: SAMs)이 고 진공 조건에서 구리 나노 분말 표면 위에 코팅 조건의 변경을 통해서 5-nm에서 10-nm 두께의 1-octanethiol SAMs 구조를 얻어낼 수 있었다. 이는 고 진공 조건에서 1-octanethiol SAMs의 코팅 두께를 조절함으로 다양한 크기의 분말에 코팅 물질로 쓰일 수 있음을 알 수 있다.

• 폴리머
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• 제27권6호
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• pp.555-561
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• 2003

미세전자기계 시스템에 사용되는 실리콘 기판의 표면 특성 조절을 위하여 옥타데실트리클로로실란 (OTS)을 실리콘에 자기조립 단분자층 (SAMs)으로 형성시켜, 코팅 조건 및 코팅 용액 조성에 따른 표면특성 변화를 살펴보았다. OTS와의 솔-젤 반응을 위하여 실리콘 표면을 sulfuric peroxide mixture (SPM) 용액으로 처리한 결과, 실리콘 표면에 -OH기가 형성되어 친수성이 증가됨을 알 수 있었으며 상온에서 황산의 비가 85%인 SPM 용액에서 솔-젤 반응을 위한 최적의 산화막이 형성됨을 알 수 있었다. SPM 처리에 의하여 발현된 실리콘 표면의 -OH기는 솔-젤 반응에 의하여 OTS의 -CI와 반응하여 Si-O 화학결합을 형성하며 이에 따라 표면은 소수성으로 변화됨을 확인할 수 있었다 이 때 코팅 온도 및 시간 그리고 용액의 조성은 솔-젤 반응에 영향을 미쳐 SAMs표면의 소수성을 조절하는 인자로 작용하였다.

• 한국재료학회지
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• 제29권9호
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• pp.542-546
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• 2019

We investigate the characteristics of self-assembled quantum dot infrared photodetectors(QDIPs) based on doping level. Two kinds of QDIP samples are prepared using molecular beam epitaxy : $n^+-i(QD)-n^+$ QDIP with undoped quantum dot(QD) active region and $n^+-n^-(QD)-n^+$ QDIP containing Si direct doped QDs. InAs QDIPs were grown on semi-insulating GaAs (100) wafers by molecular-beam epitaxy. Both top and bottom contact GaAs layer are Si doped at $2{\times}10^{18}/cm^3$. The QD layers are grown by two-monolayer of InAs deposition and capped by InGaAs layer. For the $n^+-n^-(QD)-n^+$ structure, Si dopant is directly doped in InAs QD at $2{\times}10^{17}/cm^3$. Undoped and doped QDIPs show a photoresponse peak at about $8.3{\mu}m$, ranging from $6{\sim}10{\mu}m$ at 10 K. The intensity of the doped QDIP photoresponse is higher than that of the undoped QDIP on same temperature. Undoped QDIP yields a photoresponse of up to 50 K, whereas doped QDIP has a response of up to 30 K only. This result suggests that the doping level of QDs should be appropriately determined by compromising between photoresponsivity and operating temperature.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권5호
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• pp.256-265
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• 2021

Titanium is applied in various industries due to its valuable properties and abundant reserves. Generally, if a highly uniform oxide structure and a high-density oxide film is formed on the surface through anodization treatment, the utility value such as color appearance and corrosion inhibition efficiency is further increased. The objective of this study was to determine improvement of water-repellent property by controlling titanium oxide parameters such as pore size and inter-pore distance to improve corrosion resistance. Oxide film structures of different shapes were prepared by controlling the anodization processing time and voltage. These oxide structures were then analyzed using a Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM). Afterwards, a Self-Assembled Monolayer (SAM) coating was performed for the oxide structure. The contact angle was measured to determine the relationship between the shape of the oxide film and the water-repellency. The smaller the solid fraction of the surface, the higher the water-repellent effect. The surface with excellent hydrophobic properties showed improved corrosion resistance. Such water-repellent surface has various applications. It is not only useful for corrosion prevention, but also useful for self-cleaning. In addition, a hydrophobic titanium may open up a new world of biomaterials to remove bacteria from the surface.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.517-524
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• 2018

본 연구의 목표는 수평 관외 초소수성 튜브에서 비응축가스(NCG)의 영향을 관찰하고, 이를 일반 알루미늄 튜브의 응축 현상과 비교하는 것이다. 초소수성 튜브 제작을 위해 Self-Assembled Monolayer(SAM) 코팅으로 알루미늄 튜브의 외부를 표면개질 했다. 응축 성능을 나타내기 위해 총합 열전달계수를 사용하였고, 이 값으로 응축 성능을 비교 검토하였다. 본 연구의 주요 변수는 비응축가스 질량 분율로, 0.08에서 0.45의 범위에서 실험을 진행하였다. 응축 실험을 통해 비응축가스 질량 분율이 낮아질수록 응축 성능이 SAM 튜브와 일반 튜브에서 모두 향상되는 것을 확인했다. SAM 튜브에서 적응축 열전달 성능은 일반 튜브 대비하여 평균 약 1.9배에서 2.5배 정도 큰 것을 관찰하였다. SAM 튜브에서 비응축가스 질량 분율이 낮아지면서 응축 성능 상승폭이 감소하게 되는데, 이는 Flooded 응축 현상이 발현되었기 때문이다. 응축이 더 활발하게 진행되면 SAM 튜브에서 막응축이 일어나는 것을 관찰하였고, 이 때 성능은 일반 알루미늄 튜브보다도 저하된 성능을 보였다. SAM 알루미늄 튜브에서 Flooded 응축과 막응축이 일어나는 원인으로 표면에서의 Pinning 효과를 이용하여 설명하였다. 결론적으로, SAM 튜브를 실제 응축기에 적용해 표면개질로 인한 응축 성능 개선 효과를 얻기 위해서는 적응축 또는 Flooded 응축이 일어나는 조건으로 응축기 내 환경 조성을 해야 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권4호통권37호
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• pp.275-280
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• 2005

나노 임프린트 (NIL)와 포토 리소그라피를 접목시킨 combined nanoimprint and photolithography (CNP) 기술을 이용하여 나노 미세 패턴을 형성하였다. 일반적인 UV-NIL 스탬프의 양각 패턴 위에 Cr 금속막을 입힌 hybrid mask mold (HMM)을 E-beam writing과 plasma etching으로 제작하였다. HMM 전면에는 친수성 물질인 $SiO_2$를 코팅하여 점착방지막 역할의 self-assembled monolayer(SAM) 형성을 용이하게 함으로써 HMM과 transfer layer의 분리를 용이하게 하여 패턴 손상을 억제하였다. 또한, transfer layer에는 일반적인 monomer resin 대신에 건식 에칭에 대한 저항력이 높은 negative PR을 사용하였다. Photo-mask 역할을 하는 HMM의 Cr 금속막이 UV를 차단하여 잔류하게 되는 PR의 비경화층(unexpected residual layer)은 간단한 현상 공정으로 제거하여 PR 잔류층이 없는 나노 미세 패턴을 transfer layer에 형성하였다.

• 접착 및 계면
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• 제22권3호
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• pp.91-97
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• 2021

본 연구는 Parylene C 유전체 표면에 유기 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM) 중간층을 도입함으로써 표면특성을 제어하고 최종적으로 유기전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistors, OFETs)의 전기적 안정성을 향상시킨 결과를 제시하였다. 유기 중간층을 적용함으로써, Parylene C 게이트 유전체의 표면 에너지를 제어하였으며, OFET의 가장 중요한 성능변수인 전계효과 이동도(field-effect transistor, μ_FET)와 문턱 전압 (threshold voltage, V_th)의 성능향상과 구동 안정성을 증대시켰다. 단순히 Parylene C 유전체를 적용한 Bare OFET에서 μ_FET 값은 0.12 cm²V^-1s^-1가 측정되었으나, hexamethyldisilazane (HMDS)과 octadecyltrichlorosilane (ODTS)를 중간층으로 적용된 소자에서는 각각 0.32과 0.34 cm²V^-1s^-1로 μ_FET가 증가하였다. 또한 1000번의 transfer 특성의 반복측정을 통해 ODTS 처리한 OFET의 μ_FET와 V_th의 변화가 가장 작게 나타남을 확인하였다. 이 연구를 통해 유기 SAM 중간층, 특히 ODTS는 효과적으로 Parylene C 표면을 알킬 사슬로 덮어 극성도를 낮춤과 함께 전하 트래핑을 감소시켜 소자의 전기적 구동 안정성을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.