B-doped hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC:H) thin films were prepared by plasma-enhanced chemical-vapor deposition in a gas mixture of $SiH_4$, $CH_4$ and $B_2H_6$. Microstructures and chemical properties of a-SiC:H films grown with varing the volume ratio of $CH_4$ to $SiH_4$ were characterized with various analysis methods including scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffractometry(XRD), Raman spectroscopy, Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. X-ray photoelectron spectroscopy(XPS), UV absorption spectroscopy and photoconductivity measurements. While Si:H films grown without $CH_4$ showed amorphous state, the addition of $CH_4$ during deposition enhanced the development of a microcrystalline phase. By introducing C atoms into the film, Si-Si and Si--$\textrm{H}_{n}$ bonds of a -Si:H films were gradually replaced by Si-C, C-C, and Si--$\textrm{C}_{n}\textrm{H}_{m}$ bonds. Consequently, the electrical resistivity and optical bandgap of a-SiC:H films were increased with the C concentration in the film.
Four glasses of $B_2O_3-Bi_2O_3-PbO-SiO_2$ (BBPS) system were prepared by melting the appropriate amounts of reagent grade oxides of $B_2O_3$, $Bi_2O_3$, PbO, and $SiO_2$ in an open crucible. The differential thermal analysis showed crystallization temperature decreased with increasing $Bi_2O_3$ or PbO content in the sample. The structures of glasses system were studied using scanning electron microscopy and Fourier transform-Infra red (FT-IR) spectroscopy. The UV cut-off and refractive index were found to be sensitive to the $Pb^{+2}$ and $Bi^{+3}$ content in the glasses. The behavior of the IR spectra of the glasses in the BP series was consistent with a role of $Bi_2O_3$ as a network former. In the BP series of glasses, the result of IR spectrum indicated that PbO behaved as a network former.
Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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v.9
no.1
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pp.1034-1037
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2005
The variation of shapes and related properties of ZnO nanostructures grown on the metal pattern and Si substrate have been investigated. Ni, Cr metal patterns were formed on Si (111) substrates by e-beam evaporation, and ZnO nanostructures were fabricated on it by using thermal evaporation of Zn powder in air. Growth temperature was controlled from 500 $^{\circ}$C to 700 $^{\circ}$C. When the growth temperature was relatively low, no considerable effect was found. However, UV emission intensity decreased, and Green-emission intensity, which is regarded as originated from the defect state in the ZnO nanostructure, increased as growth temperature increase. Also, the variation of nanostructure shape at high temperature (700 $^{\circ}$C) is understood in terms of the enhanced incorporation of metal vapor during the nanostructure formation.
Electrospinning is a simple and effective process for producing nanofiber with diameter range from nanometers to micrometers which have high specific surface area. Hence, medicated nanofibers can be readily fabricated using a solution containing a mixture of a plant-extracts and a polymer. It has proved that Juniperus Chinensis can be effectively used for the prevention of UV and SLS-induced advers skin reaction such as radical production, inflammation and skin cell damage. It also found that Juniperus Chinensis has efficient ingredient of antifungal activity and house dust mite repellent effect. The fabrication of PVA nanofibers containing Juniperus Chinensis extracts by electrospinning has been studied. PVA/Juniperus Chinensis extracts composite nanofibers were produced at different Juniperus Chinensis concentrations (0.25, 0.5, 1.5 wt. %). The parameters of electrospinning including polymer contents, voltage and tip-to-collector distance (TCD) were optimized for fabrication process. The study show that 12 wt. % PVA, 10kV applied voltage and TCD 10~20 cm are the best condition to obtain uniform PVA/Juniperus Chinensis extracts composite nanofibers. Morphologies of the electrospun composite nanofiber were observed by using a field emission scanning electron microscope. It has been found that the average diameters of fibers increased by the adding of Juniperus Chinensis extracts. As the results, PVA/Juniperus Chinensis extracts composite nanofibers having a diameter in the range from 310~360 nm were successfully prepared via an electrospinning.
Park, Seong-Hyeon;Lee, Geon-Hun;Kim, Hui-Jin;Gwon, Sun-Yong;Kim, Nam-Hyeok;Kim, Min-Hwa;Yun, Ui-Jun
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.175-175
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2010
이전 연구에서는 사파이어 기판 위에 이종에피성장 방법으로 성장한 높은 인듐 조성의 극박 InGaN/GaN 다층 양자우물 구조를 이용한 근 자외선 (near-UV) 영역의 광원에 대하여 보고하였다. 본 연구에서는 HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) 법을 이용하여 성장된 free-standing GaN 기판 위에 유기금속 화학증착법 (MOCVD) 을 이용하여 GaN 동종에피박막과 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물을 성장하였고 그 특성을 분석하였다. Free-standing GaN 기판은 표면 조도가 0.2 nm 인 평탄한 표면을 가지며 $10^7/cm^2$ 이하의 낮은 관통전위밀도를 가진다. Freestanding GaN 기판 위에 성장 온도와 V/III 비율을 조절하여 GaN 동종에피박막을 성장하였다. 또한 100 nm 두께의 동종 GaN 박막을 성장한 후에 활성층으로 이용될 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물구조를 성장하였다. Free-standing GaN 기판 위에 성장된 GaN 동종에피박막과 다층 양자우물구조의 표면 형상은 주사 탐침 현미경 (scanning probe microscopy, SPM) 을 이용하여 관찰하였고 photoluminescence (PL) 측정과 cathodoluminescence (CL) 측정을 통하여 광학적 특성을 확인하였다. 사파이어 기판 위에 성장된 2 um 의 GaN을 이용하여 성장된 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물의 결함밀도는 $2.5 \times 10^9/cm^2$ 이지만 동일한 다층 양자우물구조가 free-standing GaN 기판 위에 성장되었을 경우 결함 밀도는 $2.5\;{\times}\;10^8/cm^2$로 감소하였다. Free-standing GaN 기판의 관통전위 밀도가 $10^7/cm^2$ 이하로 낮기 때문에 free-standing GaN 기판에 성장된 높은 인듐 조성의 다층 양자우물구조의 결함밀도가 GaN/sapphire 에 성장된 다층 양자우물의 결함밀도 보다 감소했음을 알 수 있다. Free-standing GaN 기판에 성장된 다층 양자 우물은 성장온도에 따라 380 nm 에서 420 nm 영역의 발광을 보이며 PL 강도도 GaN/sapphire 에 성장한 다층 양자우물의 PL 강도 보다 높은 것을 확인할 수 있다. 이것은 free-standing GaN 기판에 성장된 높은 인듐 조성의 InGaN/GaN 다층 양자우물구조의 낮은 결함밀도로 인하여 활성층의 발광 효율이 개선된 것임을 보여준다.
Urushiol extracted from lacquer tree exhibits good thermal stabilities as well as antimicrobial andantioxidant properties. However, it has been known that the urushiol derivates bring out allergy. In this study, polyurushiol (PUOH) powders were successfully synthesized for the safe and convenient handling of allergic urushiol. First, the as-synthesized PUOH was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM), thermal gravimetric analyzer (TGA), antioxidant test and antimicrobial test. And then, six different LDPE/PUOH composite films were prepared via a twin screw extruder system and investigated their feasibility to use as active packaging materials. Their chemical structures, morphology, thermal optical and antimicrobial properties of the LDPE/PUOH composite films were investigated as a function of PUOH contents. FTIR and SEM results showed that LDPE/PUOH composite films have a weak interfacial interaction and poor dispersion with a high PUOH loading. The thermal properties increased up to 3 wt% as the content of PUOH increases. Compared to the pure LDPE films, LDPE/PUOH composite films are more effective in the UV absorbance and antibacterial activity against E. coli. To maximize the performance of LDPE/PUOH compositefilms as the packaging materials, further researches are required to enhance the dispersion of PUOH powders in the LDPE matrix.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.20
no.6
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pp.80-85
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2019
Vanadium dioxide is a well-known metal-insulator phase transition material. Lots of researches of vanadium redox flow batteries have been researched as large scale energy storage system. In this study, vanadium oxide($VO_x$) thin films were applied to cathode for lithium ion battery. The $VO_x$ thin films were deposited on Si substrate($SiO_2$ layer of 300 nm thickness was formed on Si wafer via thermal oxidation process), quartz substrate by RF magnetron sputter system for 60 minutes at $500^{\circ}C$ with different RF powers. The surface morphology of as-deposited $VO_x$ thin films was characterized by field-emission scanning electron microscopy. The crystallographic property was confirmed by Raman spectroscopy. The optical properties were characterized by UV-visible spectrophotometer. The coin cell lithium-ion battery of CR2032 was fabricated with cathode material of $VO_x$ thin films on Cu foil. Electrochemical property of the coin cell was investigated by electrochemical analyzer. As the results, as increased of RF power, grain size of as-deposited $VO_x$ thin films was increased. As-deposited thin films exhibit $VO_2$ phase with RF power of 200 W above. The transmittance of as-deposited $VO_x$ films exhibits different values for different crystalline phase. The cyclic performance of $VO_x$ films exhibits higher values for large surface area and mixed crystalline phase.
The pristine fluorine-doped $SnO_2$ (abbreviated as FTO) inverse opal (IO) was developed using a 410 nm polystyrene bead template. The nanolayered copper tungsten oxide ($CuWO_4$) was decorated on the FTO IO film using a facile electrochemical deposition, subsequently followed by annealing at $500^{\circ}C$ for 90 min. The morphologies, crystalline structure, optical properties and photoelectrochemical characteristics of the FTO and $CuWO_4$-decorated FTO (briefly denoted as $FTO/CuWO_4$) IO film were investigated by field emission scanning electron microscopy, X-ray diffraction, UV-vis spectroscopy and electrochemical impedance spectroscopy, showing FTO IO in the hexagonally closed-pack arrangement with a pore diameter and wall thickness of about 300 nm and 20 nm, respectively. Above this film, the $CuWO_4$ was electrodeposited by controlling the cycling number in cyclic voltammetry, suggesting that the $CuWO_4$ formed during 4 cycles (abbreviated as $CuWO_4$(4 cycles)) on FTO IO film exhibited partial distribution of $CuWO_4$ nanoparticles. Additional distribution of $CuWO_4$ nanoparticles was observed in the case of $FTO/CuWO_4$(8 cycles) IO film. The $CuWO_4$ layer exhibits triclinic structure with an indirect band gap of approximately 2.5 eV and shows the enhanced visible light absorption. The photoelectrochemical (PEC) behavior was evaluated in the 0.5 M $Na_2SO_4$ solution under solar illumination, suggesting that the $FTO/CuWO_4$(4 cycles) IO films exhibit a photocurrent density ($J_{sc}$) of $0.42mA/cm^2$ at 1.23 V vs. reversible hydrogen electrode (RHE, denoted as $V_{RHE}$), while the FTO IO and $FTO/CuWO_4$(8 cycles) IO films exhibited a $J_{sc}$ of 0.14 and $0.24mA/cm^2$ at $1.23V_{RHE}$, respectively. This difference can be explained by the increased visible light absorption by the $CuWO_4$ layer and the favorable charge separation/transfer event in the cascading band alignment between FTO and $CuWO_4$ layer, enhancing the overall PEC performance.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.20
no.5
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pp.1-6
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2019
Organic dye-doped silica nanoparticles are used as a promising nanomaterials for bio-labeling, bio-imaging and bio-sensing. Fluorescent silica nanoparticles(NPs) have been synthesized by the modified $St{\ddot{o}}ber$ method. In this study, dye-free fluorescent silica NPs of various sized were synthesized by Sol-Gel process as the modified $St{\ddot{o}}ber$ method. The functional material of APTES((3-aminopropyl)triethoxysilane) was added as an additive during the Sol-Gel process. The as-synthesized silica NPs were calcined at $400^{\circ}C$ for 2 hours. The surface morphology and particle size of the as-synthesized silica NPs were characterized by field-emission scanning electron microscopy. The fluorescent characteristics of the as-synthesized silica NPs was confirmed by UV lamp irradiation of 365 nm wavelength. The photoluminescence (PL) of the as-synthesized silica NPs with different size was analyzed by fluorometry. As the results, the as-synthesized silica NPs exhibits same blue fluorescent characteristics for different NPs size. Especially, as increased of the silica NPs size, the intensity of PL was decreased. The blue fluorescence of dye-free silica NPs was attributed to linkage of $NH_2$ groups of the APTES layer and oxygen-related defects in the silica matrix skeleton.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.31
no.4
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pp.278-286
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2009
In this study, four natural Mn oxides ($NMO_1-NMO_4$) was characterized using x-ray diffraction, scanning electron microscopy, and their removal efficiency for 1-naphthol (1-NP) in aqueous phase, using batch reactor, was investigated. The results were compared with one another and a synthetic manganese oxide, birnessite. The NMOs have a various Mn minerals including pyrolusite (${\beta}-MnO_2$), cryptomeltane (${\alpha}-MnO_2$) as well as birnessite (${\delta}-MnO_2$) depending on their sources, which results in different removal efficiencies (removals, kinetics) and reaction types (sorption or oxidative-transformation). The comparative study showed that $NMO_1$ (electrolytic Mn oxide) have a higher removal efficiency for 1-NP via oxidative-transformation compared to birnessite. The 1-NP removals by NMOs were followed by pseudo-first order reaction, and the surface area-normalized specific rate constants ($K_{surf},\;L/m^2$ min) determined were in order of $NMO_1(3.31{\times}10^{-3})$>${\delta}-MnO_2(1.48{\times}10^{-3}){\fallingdotseq}NMO_3(1.46{\times}10^{-3})$>$NMO_2(0.83{\times}10^{-3})$>$NMO_4(0.67{\times}10^{-3})$. From the solvent extraction experiments with the Mn oxide precipitates after reaction, it was observed that the oxidative-transformation rates of 1-NP were in order of $NMO_1{\fallingdotseq}{\delta}-MnO_2$>$NMO_3$>$NMO_4{\gg}NMO_2$ and the analysis of HPLC chromatogram and UV-Vis. absorption ratios ($A_{2/4}$, $A_{2/6}$) on the supernatant confirmed that the reaction products were oligomers formed by oxidative-coupling reaction. Results from this study proved that natural Mn oxide (except $NMO_2$) used in this experiment can be effectively applied for the removal of naphthols in aqueous phase, and the removal efficiencies are depending on the surface characters of the Mn oxides.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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