• 제목/요약/키워드: Synthesis of thin film

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나노선 형상의 산화아연 박막의 수소 가스 감지 특성 (Hydrogen Gas Sensing Characteristics of ZnO Wire-like Thin Films)

  • 웬래훙;안은성;박성용;정훈철;김효진;김도진
    • 한국재료학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.427-431
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    • 2009
  • ZnO wire-like thin films were synthesized through thermal oxidation of sputtered Zn metal films in dry air. Their nanostructure was confirmed by SEM, revealing a wire-like structure with a width of less than 100 nm and a length of several microns. The gas sensors using ZnO wire-like films were found to exhibit excellent $H_2$ gas sensing properties. In particular, the observed high sensitivity and fast response to $H_2$ gas at a comparatively low temperature of $200^{\circ}C$ would lead to a reduction in the optimal operating temperature of ZnO-based $H_2$ gas sensors. These features, together with the simple synthesis process, demonstrate that ZnO wire-like films are promising for fabrication of low-cost and high-performance $H_2$ gas sensors operable at low temperatures. The relationship between the sensor sensitivity and $H_2$ gas concentration suggests that the adsorbed oxygen species at the surface is $O^-$.

Synthesis of Solution-based Sb-doped SnO2 Thin Films

  • Koo, Bon-Ryul;An, Geon-Hyoung;Lee, Yu-jin;Ahn, Hyo-Jin
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.367-367
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    • 2014
  • Transparent conductive oxides (TCOs) 박막은 가시광선영역에서의 높은 투과율과 낮은 저항 특성을 동시에 갖고 있어 최근 smart windows, solar cells, liquid crystal displays (LCD), organic light emitting devices (OLED)등과 같은 최첨단 기기에 필수적인 구성요소로 활발히 사용되고 있다. 따라서, 현재까지 FTO ($SnO_2:F$), ITO ($In_2O_3:Sn$), ATO ($SnO_2:Sb$)등과 같은 다양한 TCO들이 많은 연구자들에 의해 연구되고 있다. 그 중 ITO는 우수한 전기적(${\sim}10^{-4}{\Omega}cm$) 및 광학적(~85%) 특성 때문에 현재 상업적으로 활발히 응용되고 있는 대표적인 물질이다. 하지만 ITO의 주된 구성요소인 indium은 제한적인 매장량과 과도한 소비량 때문에 원가가 비싸다는 문제점이 있다. 반면에, ATO는 우수한 전기적(${\sim}10^{-3}{\Omega}cm$) 및 광학적(~80%) 특성뿐만 아니라 구성물질들의 매장량이 풍부하여 ATO의 원가가 저렴하다는 장점을 가지고 있어 현재 ITO을 대체 할 수 물질로 관심 받고 있다 [1]. 지금까지 우수한 특성을 갖는 ATO박막을 합성하는 방법으로 sol-gel spin coating, sputtering, spray pyrolysis, chemical vapor deposition (CVD)등이 알려져 있다. 이 중에서도, sol-gel spin coating과 spray pyrolysis은 solution기반의 합성법으로 분류되며 합성과정이 간단하고 비용이 저렴하다는 장점이 있고 현재까지 많은 연구가 보고되었다. 그러나, 진공기반이 아닌 우수한 특성을 갖는 solution기반의 ATO박막을 합성하기 위해서는 새로운 합성법의 개발이 학문적으로나 산업적으로도 매우 중요한 이슈이다. 따라서, 본 연구에서는 electrospray을 활용하여 solution기반의 ATO박막을 처음으로 합성하였다. 게다가 ATO박막에 열처리온도에 따른 구조, 화학, 전기, 광학적 특성을 확인하기 위하여 X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Scanning Electron Microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Hall Effect Measurement System, UV spectrophotometer를 사용하였다. 이러한 실험 결과들을 바탕으로 electrospray을 통해 합성된 solution기반의 ATO박막에 자세한 특성을 본 학회에서 다루도록 하겠다.

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The development of hair styling products with new “ Aspartate polymer (Poly amino acid derivative) ”

  • Yonetani, Akio;Hono, Masaya;Miyata, Minori;Katoh, Toshio;Nagatomo, Akinori
    • 대한화장품학회:학술대회논문집
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    • 대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book II
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    • pp.245-252
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    • 2003
  • There have been many kinds of hair styling sprays with various setting effects. Consumers have used strong setting effect hair sprays to get a long lasting hold. In recent years, however, more and more consumers have come to prefer a "soft & natural" touch feeling, keeping the same long lasting hold. Nonetheless, the existing approaches to this feature could not respond to the consumers′ needs, since products lose the hold strength if the soft feeling is pursued, and vice versa. We have researched and developed a new products to attain a compatible feature with both long lasting hold and natural feeling. Then, we have developed a new multifunctional hair styling material "Poly Amino Acid Derivative (PAAD)." We have focused on the PAAD′s feature that highly diffuses onto a hair and makes thin and even layer on a hair, and have made trials and errors to improve holding strength. "P AAD" excellently makes hair memorize its curl shape which is as the same effect as existing ordinary acrylic resin. Further more, it leaves a soft and natural touch feeling on the hair. We have accomplished a new Poly Amino Acid Derivative with ambivalent features, "soft & natural finish" and "long lasting hold ", and now we report about it.

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바나듐(IV) 이산화물의 수열합성 및 이의 열변색 특성 (Hydrothermal Synthesis of Vanadium (IV) Dioxide and its Thermochromic Property)

  • 이헌동;손대희;이원기;진영읍;이근대;박성수
    • 공업화학
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    • 제26권4호
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    • pp.427-431
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    • 2015
  • 본 연구에서는 열-변색 소재로 잘 알려진 이산화바나듐($VO_2$) 분말을 $V_2O_5$ 분말과 옥살산 수화물로부터 여러 조건에서 수열합성과 하소공정을 통하여 제조하였다. 제조된 시료들의 화학적 구조, 결정구조 및 열적 특성들은 FE-SEM, XRD, XPS 및 DSC를 이용하여 분석하였다. 또한, 필름 시편들의 분광학적 및 열변색 특성은 제조된 분말 시료들을 볼밀링하여 50 nm 이하로 분산시켜 제조된 졸로부터 박막필름을 제작하여 UV-Vis-NIR 분광기를 이용하여 분석하였다. $VO_2$ 시료의 하소처리 온도를 증가시키면, 입자들의 크기가 증가함에 따라 시료의 상전이온도가 약 $40^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$로 증가하는 경향을 나타내었다.

고분자 분산제를 이용한 Core-shell 수성 감압점착제 (Waterborne Core-shell Pressure Sensitive Adhesive (PSA) Based on Polymeric Nano-dispersant)

  • 이진경;진인주
    • 접착 및 계면
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    • 제17권3호
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    • pp.89-95
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    • 2016
  • 유연한 식품포장필름에 사용되고 있는 드라이 라미네이션용 유성접착제를 대체하기 위해, 고분자 분산제를 사용하여 유화하는 방법으로 수성 감압점착제를 친환경적으로 설계하였다. 유화중합에서 널리 사용하는 저분자량의 계면활성제는 물성의 변수로 작용해 왔다. 본 연구에서는 먼저 용액중합으로 polymeric nano-dispersant (PND)를 제조하고, 이 PND 입자들의 분산제를 micelle seed로 이용하여 core-shell grafted acrylic 점착제를 합성하였다. 이때 입자의 바깥층(shell)과 입자내층(core)의 $T_g$를 달리하여 얇은 필름의 점착조건인 초기접착력과 유지력의 균형을 이루도록 설계하였다. 최적화된 시험군 합성 점착제의 물성을 국내외 제조사에서 개발된 연구시료들과 비교분석하여, 점착제로서의 물성을 검토하였다. 물성 비교 결과, 본 연구에서 설계 합성한 저분자량의 계면활성제를 대체 사용한 고분자 나노분산제 기반 core-shell 점착제가 연포장에 적합한 점착물성을 나타냄을 확인하였다.

PVdF-HFP/TiO2 나노복합체 보호층을 통한 리튬금속전지 음극의 전기화학적 성능 향상 (Nanostructured PVdF-HFP/TiO2 Composite as Protective Layer on Lithium Metal Battery Anode with Enhanced Electrochemical Performance)

  • 이상현;최상석;김동언;현준혁;박용욱;유진성;전소윤;박중원;신원호;손희상
    • 멤브레인
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    • 제31권6호
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    • pp.417-425
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    • 2021
  • 고용량 배터리에 대한 요구가 증가에 따라 기존 음극재보다 높은 용량(3,860 mAh/g)과 낮은 전기화학적 전위(-3.040 V)를 갖는 리튬 금속 기반 음극재에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수열 합성을 통해 제작된 아나타제(anatase) 타입의 TiO2 나노 입자 기반한 PVdF-HFP/TiO2 복합체를 리튬 금속 음극의 계면 보호층으로 적용하였다. 결정구조 및 형상 분석을 통해 유/무기-리튬 나노복합체 박막의 형성을 확인하였다. 또한, 전지화학 테스트(사이클 테스트 및 전압 프로파일)를 통해 리튬 금속 음극의 전기화학 성능 은 복합체 보호막이 TiO2 10 wt%, 코팅 두께 1.1 ㎛의 조건에서 가장 개선된 전기화학적 성능(콜롱 효율 유지: 77 사이클 동안 90% 이상) 발현을 확인하였다. 이를 통해, 처리하지 않은 리튬 전극 대비 본 보호층에 의한 리튬 금속 음극의 성능 안정화/개선 효과가 검증되었다.

Synthesis of Uniformly Doped Ge Nanowires with Carbon Sheath

  • 김태헌;장야무진;최순형;서영민;이종철;황동훈;김대원;최윤정;황성우;황동목
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.289-289
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    • 2013
  • While there are plenty of studies on synthesizing semiconducting germanium nanowires (Ge NWs) by vapor-liquid-solid (VLS) process, it is difficult to inject dopants into them with uniform dopants distribution due to vapor-solid (VS) deposition. In particular, as precursors and dopants such as germane ($GeH_4$), phosphine ($PH_3$) or diborane ($B_2H_6$) incorporate through sidewall of nanowire, it is hard to obtain the structural and electrical uniformity of Ge NWs. Moreover, the drastic tapered structure of Ge NWs is observed when it is synthesized at high temperature over $400^{\circ}C$ because of excessive VS deposition. In 2006, Emanuel Tutuc et al. demonstrated Ge NW pn junction using p-type shell as depleted layer. However, it could not be prevented from undesirable VS deposition and it still kept the tapered structures of Ge NWs as a result. Herein, we adopt $C_2H_2$ gas in order to passivate Ge NWs with carbon sheath, which makes the entire Ge NWs uniform at even higher temperature over $450^{\circ}C$. We can also synthesize non-tapered and uniformly doped Ge NWs, restricting incorporation of excess germanium on the surface. The Ge NWs with carbon sheath are grown via VLS process on a $Si/SiO_2$ substrate coated 2 nm Au film. Thin Au film is thermally evaporated on a $Si/SiO_2$ substrate. The NW is grown flowing $GeH_4$, HCl, $C_2H_2$ and PH3 for n-type, $B_2H_6$ for p-type at a total pressure of 15 Torr and temperatures of $480{\sim}500^{\circ}C$. Scanning electron microscopy (SEM) reveals clear surface of the Ge NWs synthesized at $500^{\circ}C$. Raman spectroscopy peaked at about ~300 $cm^{-1}$ indicates it is comprised of single crystalline germanium in the core of Ge NWs and it is proved to be covered by thin amorphous carbon by two peaks of 1330 $cm^{-1}$ (D-band) and 1590 $cm^{-1}$ (G-band). Furthermore, the electrical performances of Ge NWs doped with boron and phosphorus are measured by field effect transistor (FET) and they shows typical curves of p-type and n-type FET. It is expected to have general potentials for development of logic devices and solar cells using p-type and n-type Ge NWs with carbon sheath.

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NF막 제조 및 응용공정 (Preparation and Application of Nanofiltration Membranes)

  • 이규호;오남운;제갈종건
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 제6회 하계 Workshop (98 한국막학회, 국립환경연구원 국제 Workshop, 수자원 보전과 막분리 공정)
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    • pp.135-153
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    • 1998
  • Nanofiltration (NF) is a recently introduced term in membrane separation. In 1988, Eriksson was one of the first authors using the word 'nanofiltration' explicitly. Some years before, FilmTech started to use this term for their NF50 membrane which was supposed to be a very loose reverse osmosis membrane or a very tight ultrafiltration membrane. Since then, this term has been introduced to indicate a specific boundary of membrane technology in between ultrafiltration and reverse osmosis. The application fields of the NF membranes are very broad as follows: Demeneralizing water, Cleaning up contaminated groundwater, Ultrapure water production, Treatment of effleunts containing heavy metals, Offshore oil platforms, Yeast production, Pulp and paper mills, Textile production, Electroless copper plating, Cheese whey production, Cyclodextrin production, Lactose production. The earliest NF membrane was made by Cadotte et al, using piperazine and trimesoyl chloride as monomers for the formation of polyamide active layer of the composite type membrane. They coated very thin interfacially potymerized polyamide on the surface of the microporous polysulfone supports. The NF membrane exhibited low rejections for monovalent anions (chloride) and high rejections for bivalent anions (sulphate). This membrane was called NS300. Some of the earliest NF membranes, like the NF40 membrane of FilmTech, the NTR7250 of Nitto-Denko and the UTC20 and UTC60 of Toray, are formed by a comparable synthesis route as the NS300 membrane. Commercially available NF membranes nowadays are as follows: ASP35 (Advanced Membrane Technology), MPF21; MPF32 (Kiryat Weizmann), UTC20; UTC60; UTC70; UTC90 (Toray), CTA-LP; TFCS (Fluid Systems), NF45; NF70 (FilmTec), BQ01; MX07; HG01; HG19; SX01; SX10 (Osmonics), 8040-LSY-PVDI (Hydranautics), NF CA30; NF PES 10 (Hoechst), WFN0505 (Stork Friesland). The typical ones among the commercially available NF membranes are polyamide composite membrane consisting of interfacially polymerized polyamide active layer and microporous support. While showing high water fluxes and high rejections of multivalent ions and small organic molecules, these membranes have relatively low chemical stability. These membranes have low chlorine tolerance and are unstable in acid or base solution. This chemical instability is appearing to be a big obstacle for their applications. To improve the chemical stability, we have tried, in this study, to prepare chemically stable NF membranes from PVA. The ionomers and interfacially polymerized polyamide were used for the modification of'the PVA membranes. For the detail study of the active layer, homogeneous NF membranes made only from active layer materials were prepared and for the high performance, composite type NF membranes were prepared by coating the active layer materials on microporous polysulfone supports.

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광반응성 작용기를 주사슬에 갖는 폴리아미드의 합성과 특성 분석 및 액정분자의 배향 특성 (Synthesis and Characterization of Polyamide Having Photoreactive Group in the Backbone and its Liquid Crystal Aligning Property)

  • 정은영;이태진;이승우
    • 폴리머
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    • 제35권4호
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    • pp.350-355
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    • 2011
  • 고분자의 주사슬에 광반응을 할 수 있는 phenyldiacryloyl 그룹을 가지고, 곁사슬에 액정분자와 비슷한 메조겐인 biphenyl을 에테르 결합을 통해서 도입된 가용성 광반응성 폴리아미드를 합성하였다. 합성된 폴리아미드 고분자는 0.65 dL/g의 대수점도를 가지며, 일반적인 코팅 방법으로 여러 기질의 표면에 잘 도포되는 성질을 보였다. 광반응성 폴리아미드 고분자의 화학 구조는 $^1H$ NMR과 Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy를 이용해서 확인하였다. 합성된 고분자의 유리전이온도는 $150^{\circ}C$까지 관측되지 않았으며, 열분해 온도는 $280^{\circ}C$로 관측되어, 열안정성이 높음을 확인하였다. 합성된 폴리아미드 고분자 박막을 비편광된 자외선을 노광시켜 노광하는 에너지에 따른 변화를 조사했을 때, 좋은 광반응성을 보였다. 광반응성 폴리아미드를 이용하여 선편광된 자외선을 노광하여 제작한 액정 셀 내에서, 액정분자들은 노광된 선편광 자외선의 electric vector 방향의 수직으로 배향되는 것이 관측되었으며, 이러한 현상은 선편광 자외선의 노광량에는 무관함을 보였다. 액정 셀 내에서 액정분자들의 pretilt angle은 선편광된 자외선의 노광량에 따라 약간의 차이를 보이며 $0.2^{\circ}$에서 $0.5^{\circ}$사이의 값을 보였다.

A First Synthesis and Physical Properties of Asymmetric Anthracenes-Thiophenes Bridged with Ethylene

  • Hwang, Min Ji;Park, Ji Hee;Jeong, Eun Bin;Kang, Il;Lee, Dong Hoon;Park, Chan Eon;Singh, O.M.;Choi, HoJune;Kim, Yoon-Hi;Yoon, Yong Jin;Kwon, Soon-Ki;Lee, Sang-Gyeong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3810-3816
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    • 2012
  • Here we report our recent result of a new semiconductor material, which has an asymmetric structure. The synthesized molecules consist of anthracene and thiophene connected by bridged ethylene and substituted with hexyl or dodecyl groups as pendants. The semiconductors were synthesized using a McMurry coupling reaction between anthracene-2-carbaldehyde and corresponding 5-hexyl(or dodecyl)thiophene-2-carbaldehyde. A first investigation of synthesized asymmetry AVHT (9a) and AVDT (9b) for the physical properties showed that they have high oxidation potential and thermal stability. The devices prepared by using AVHT (9a) and AVDT (9b) showed the mobility of $2.6{\times}10^{-2}cm^2/Vs$ and $4.4{\times}10^{-3}cm^2/Vs$, respectively, in solution processed OTFTs.