• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.185-191
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• 2017

Cadmium compounds with one dimension (1D) nanostructures have attracted attention for their excellent electrical and optical properties. In this study, vertically aligned CdTe-Si nanostructures with high density were synthesized by several simple chemical reactions. First, l D Te nanostructures were synthesized by silver assisted chemical Si wafer etching followed by a galvanic displacement reaction of the etched Si nanowires. Nanowire length was controlled from 1 to $25{\mu}m$ by adjusting etching time. The Si nanowire galvanic displacement reaction in $HTeO_2{^+}$ electrolyte created hybrid 1D Te-branched Si nanostructures. The sequential topochemical reaction resulted in $Ag_2Te-Si$ nanostructures, and the cation exchange reaction with the hybrid 1D Te-branched Si nanostructures resulted in CdTe-Si nanostructures. Wet chemical processes including metal assisted etching, galvanic displacement, topochemical and cation exchange reactions are proposed as simple routes to fabricate large scale, vertically aligned CdTe-Si hybrid nanostructures with high density.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권11호
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• pp.3576-3580
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• 2012

Larva-like GaS nanostructures synthesized by the thermal evaporation of Ga metals and S powders were coated with $SiO_2$ by the sputtering technique. Transmission electron microscopy and X-ray diffraction analyses revealed that the cores and shells of the GaS-core/$SiO_2$-shell larva-like nanostructures were single crystal wurtzite-type hexagonal structured-GaS and amorphous $SiO_2$, respectively. Photoluminescence (PL) measurements at room temperature showed that the passivation of the larva-like GaS nanostructures was successfully achieved with $SiO_2$ without nearly harming the major emission from the wires. However, subsequent thermal annealing treatment was found to be undesirable owing to the degradation of their emission in intensity.

• 한국진공학회지
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• 제16권6호
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• pp.474-478
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• 2007

실리콘 표면에 이온화된 $N_2$ 가스를 입사한 후 어닐링을 통해서 $SiN_x$ 나노구조를 형성하였다. 원자힘 현미경으로 관찰한 결과 이 나노구조의 밀도는 $3\times10^{10}/cm^2$였으며, 가로 크기는 40$\sim$60 nm 이고 높이는 약 15 nm 임을 알 수 있었다. 엑스선광전자 분광기술을 이용하여 이 나노구조의 화학상태를 측정하였는데, 입사하는 이온화된 $N_2$의 단위시간당 양이 증가함에 따라서 화학상태가 $SiN_x$에서 $Si_3N_4\;+\;SiN_x$형태로 변화함을 알 수 있었다. 열처리를 한 시료를 투과전자 현미경으로 측정된 결과는 $SiN_x$ 나노구조를 내부에 Si 나노 결정이 형성된 것을 보여주었다. 광여기 발광특성에서 관찰된 400 nm파장의 스펙트럼은 Si 나노결정의 크기를 고려할 때 나노결정과 $SiN_x$ 나노구조 사이의 계면상태에서 기인한 것으로 생각된다.

• 한국진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.381-386
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• 2011

실리콘(silicon) 기판위에 전기화학증착법(electrochemical deposition)을 이용하여 성장된 ZnO (zinc oxide) 나노로드 표면에 $SiO_2$ (silicon dioxide)를 전자빔증발법(e-beam evaporation)을 이용하여 증착하였으며, 이는 자연적으로 경사입사(oblique angle) 증착이 이루어져 $SiO_2$ 나노로드가 자발 형성되어, ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조형태가 제작될 수 있음을 확인하였다. 실험을 위해서 $SiO_2$ 증착률을 0.5 nm/s로 고정하고 $SiO_2$ 증착시간을 변화시켰으며, 각각 나노구조의 형태와 광학적 특성을 분석하였다. 실리콘 기판위에 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노로드는 수직으로 정렬된 1차원의 나노구조의 기하학적 형태를 갖고 있어, 입사되는 빛의 파장이 300 nm에서 535 nm인 영역에서 10% 미만의 반사방지(antireflection) 특성을 보였으며, $SiO_2$ 증착시간이 100 s일 때의 ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조에서는 점차적 변화를 갖는 유효 굴절률 분포로 인해 개선된 반사 방지 특성을 확인하였다. 이러한 반사방지 특성과 branch 계층형태의 나노구조형태는 광전소자 및 태양광 소자 응용에 있어서 유용한 소재로 사용될 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.184.1-184.1
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• 2014

Nanostructures on Graphene surface receive highly attraction for many applications ranging from sensing technologies to molecular electronics. Recently J. Jasuja et al. reported the electrical property tailoring and Raman enhancement by the implantation and growth of dendritic gold nanostructures on graphene derivatives [ACSNANO, 3, 2358, 2013] Here, we introduced Si vapor on the graphen to induce the nanostructure. The surface property change of graphene by controlling the amount of Si and the thickness of graphene were investigated using high resolution photoemission spectroscopy (HRPES), and atomic force microscopy (AFM). The Si nanostructures on graphene show the thickness dependency of graphene, and the size of Si nano-structure reached to 7 nm and 15 nm on the mono and the multilayered graphene after $30{\AA}$ Si evaporation.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.81-86
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• 2019

금속산화물/그래핀 복합체는 고감도 가스센서 및 고용량의 이차전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 기능성 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 이산화주석($SnO_2$) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트 위에 성장시켰다. 대면적의 그래핀 나노시트는 Cu foil 위에 열화학기상증착 장비를 이용하여 메탄가스와 수소가스로 합성하였다. 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트는 PMMA를 이용하여 세척된 Si 기판위에 전사시켰고, $SnO_2$ 나노구조물은 그래핀 나노시트 위에 $424^{\circ}C$, 3.1 Torr 조건에서 3시간동안 성장시켰다. 합성된 그래핀의 품질과 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 확인하였다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 표면형상은 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였다. 그 결과 합성된 그래핀 나노시트는 이중층 그래핀이었고, 그래핀 위에서 성장된 산화주석은 $SnO_2$ 상을 가지고 있었다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물은 복잡한 표면형상을 나타내었는데, 이것은 Si 기판 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 nano-dots 형태인 것과 비교된다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 복잡한 형상을 갖는 것은 그래핀 표면의 기능기의 영향인 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.497-502
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• 2019

금속산화물 나노구조물은 고감도 가스센서 및 대용량의 리튬이온 전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 산화주석(SnO) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 다양한 온도에서 Si 웨이퍼 기판 위에 성장시켰다. 원료물질인 이산화주석($SnO_2$) 파우더를 알루미나 도가니 속에 넣어서 $1070^{\circ}C$에서 기상화시켰으며, 이송가스인 고순도 Ar 가스를 1000 sccm으로 흘려주었다. SnO 나노구조물은 $350{\sim}450^{\circ}C$, 545 Pa 조건에서 30분 동안 Si 기판 위에 성장되었다. 성장된 SnO 나노구조물의 표면형상을 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM)과 원자힘 현미경(AFM)으로 조사하였다. 또한 성장된 SnO 나노구조물의 결정학적 특징을 Raman 분광학으로 조사하였다. 그 결과 성장된 산화주석은 SnO 상을 가지고 있었다. 기판의 온도가 증가함에 따라 성장된 SnO 나노구조물의 두께와 결정립의 크기도 $424^{\circ}C$까지는 증가하였다. $450^{\circ}C$에서 성장된 SnO 나노구조물은 복잡한 다결정 형태의 표면형상을 나타내었지만, $350{\sim}424^{\circ}C$ 범위에서 성장된 SnO 나노구조물은 기판에 나란한 형태의 단순한 결정구조를 나타내었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권9호
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• pp.2830-2844
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• 2012

This review covers recent developments in our group regarding the synthesis, characterization and applications of single-crystalline one-dimensional nanostructures based on a wide range of material systems including noble metals, metal silicides and metal germanides. For the single-crystalline one-dimensional nanostructures growth, we have employed chemical vapor transport approach without using any catalysts, capping reagents, and templates because of its simplicity and wide applicability. Au, Pd, and Pt nanowires are epitaxially grown on various substrates, in which the nanowires grow from seed crystals by the correlations of the geometry and orientation of seed crystals with those of as-grown nanowires. We also present the synthesis of numerous metal silicide and germanide 1D nanostructures. By simply varying reaction conditions, furthermore, nanowires of metastable phase, such as $Fe_5Si_3$ and $Co_3Si$, and composition tuned cobalt silicides (CoSi, $Co_2Si$, $Co_3Si$) and iron germanides ($Fe_{1.3}Ge$ and $Fe_3Ge$) nanowires are synthesized. Such developments can be utilized as advanced platforms or building blocks for a wide range of applications such as plasmonics, sensings, nanoelectronics, and spintronics.

• 한국결정성장학회지
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• 제16권1호
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• pp.12-19
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• 2006

Metalorganic chemical vapor deposition (MOCYD) techniques have been applied to fabricate semiconducting ZnO thin films and nanostructures, which are promising for novel optoelectronic device applications using their unique multifunctional properties. The growth and characterization of ZnO thin films on Si and $SiO_2$ substrates by MOCYD as fundamental study to realize ZnO nanostructures was carried out. The precise control of initial nucleation processes was found to be a key issue for realizing high quality epitaxial layers on the substrates. In addition, fabrication and characterization of ZnO nanodots with low-dimensional characteristics have been investigated to establish nanostructure blocks for ZnO-based nanoscale device application. Systematic realization of self- and artificially-controlled ZnO nanodots on $SiO_2/Si$ substrates was proposed and successfully demonstrated utilizing MOCYD in addition with a focused ion beam technique.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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• pp.9-10
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• 2005

We report on the fabrication and characterization of self- and artificially-controlled ZnO nanostructures have been investigated to establish nanostructure blocks for ZnO-based nanoscale device application. Systematic realization of self- and artificially-controlled ZnO nanostructures on $SiO_2/Si$ substrates was proposed and successfully demonstrated utilizing metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) in addition with a focused ion beam (FIB) technique. Widely well-aligned two-dimensional ZnO nanodot arrays ($4{\sim}10^4$ nanodots of 130-nm diameter and 9-nm height over $150{\sim}150{\mu}m^2$ with a period of 750 nm) have been realized by MOCVD on $SiO_2/Si$ substrates patterned by FIB. A low-magnification FIB nanopatterning mode allowed the periodical nanopatterning of the substrates over a large area in a short processing time. Ga atoms incorporated into the surface areas of FIB-patterned nanoholes during FIB engraving were found to play an important role in the artificial control of ZnO, resulting in the production of ZnO nanodot arrays on the FIB-nanopatterned areas. The nanodots evolved into dot clusters and rods with increasing MOCVD growth time.