• 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.

• 대한화학회지
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• 제61권4호
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• pp.179-184
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• 2017

본 논문은 $ZnO/SiO_2$를 나노 복합체(nano-compositions : NCs) 크기로 상온에서 화학적 방법으로 합성하였다. ZnO는 초음파 합성법으로 제조를 하였으며, $SiO_2$는 침전 방법을 이용하여 제조 하였다. $ZnO/SiO_2$의 구조적인 특성을 파악하기 위해 X-선회절 분석기(XRD), 주사전자현미경(FE-SEM), 푸리에 변환 적외선 스펙트럼(FT-IR)를 이용하여 $ZnO/SiO_2$가 형성되는 것을 확인 할 수 있었다. 광촉매적 특성을 판단하기 위해 $SiO_2$의 농도별로 제조된 $ZnO/SiO_2$를 Rhodamine-B 시약을 이용하여 광촉매 특성을 평가하였다. 그 결과 $SiO_2$의 농도가 증가할수록 광촉매 특성이 증가하는 것을 확인하였다. 그리고 $ZnO/SiO_2$를 가지고 항균성 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 균(cell)은 대장균(E. coli)과 황색포도상구균(S. aureus)이다. 표면의 $SiO_2$층에 따른 항균 성실험을 진행한 결과 $SiO_2$ 층이 증가 할수록 항균 효과가 증가하는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국표면공학회지
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• 제41권4호
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• pp.169-173
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• 2008

The objective of this study is to coat the $SiO_2$ layer uniformly on the ZnS:Cu phosphors by using Sol-Gel method. From results of SEM micrographs observation, XRD and XPS analysis, it could be confirmed that $SiO_2$ layer was relatively well coated on ZnS:Cu particles. $Ag_2S$ was used as a decoding chemical to analyze the dense and uniform coating performance of $SiO_2$ layer on phosphor particles. It could be concluded that phosphors synthesized from our two step replacement method showed strong blue peak comparing to other method and rather weak green peak also. Obtained particle size of phosphors were about 20m diameter. Luminescence properties of the phosphors were examined by photoluminescence spectra at the excitation wavelength of 270 nm.

• 한국표면공학회지
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• 제28권6호
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• pp.386-392
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• 1995

The RF planar magnetron sputtering technique was used to fabricate uniform ZnO/$SiO_2$/Si thin films at high growth rate. A detailed crystallographic character of these thin films has been carried oct using XRD, XRC, and SEM. These thin films have the configuration of c-axis orientation perpendicular to $SiO_2$/ Si substrate. The dependence of the thickness of ZnO/$SiO_2$/Si films on applied RF power parameters was also investigated. The crystallinity of films was improved as the substrate temperature was high, RF input power increased, and Ar/$O_2$ ratio decreased. Also, most of ZnO films fabricated on $SiO_2$/Si were suitable for SAW filter since a standard deviation of XRC (002) peak was less than $6^{\circ}$. The presence of the $SiO_2$ layer has a beneficial effect on the crystalline quality of the grown ZnO films.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.272-273
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• 2006

LTCC(low temperature co-fired ceramics)용 glass/ceramic 복합체를 제조하기 위해 4 종류의 borosilicate계 glass를 선정하고 filler로 $Al_2O_3$ ceramics를 filler 사용하여 30~50 vol% glass frit에 따른 소결 및 유전 특성에 대하여 조사하였다. Glass frit은 $SiO_2$와 $B_2O_3$ 함량비를 고정한 후 R(CaO, BaO, ZnO, $Bi_2O_3$)에 따라 유리 연화온도(Ts)와 함량이 소결에 미치는 영향 및 유전 특성 변화를 고찰한 결과, CaO-$B_2O_3-SiO_2$ glass의 경우 다량의 2 차상이 형성되었고, 이에 $900^{\circ}C$ 이하에서 완전 소결이 이루어지지 않았으며, BaO-$B_2O_3-SiO_2$ glass는 celsian($BaAl_2Si_2O_8$) 결정이 형성되면서 소결성의 저하를 갖고 왔으며, ZnO-$B_2O_3-SiO_2$ glass는 소결이 진행됨에 따라 주상이 $Al_2O_3$에서 gahnite($ZnAl_2O_4$) 결정이 형성되면서 품질계수가 크게 증가하였으며, $Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ glass는 45 vol%일 때 $900^{\circ}C$에서부터 일정한 선수축율 특성을 나타내었지만, 다량의 액상으로 인하여 유전 특성의 저하를 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.656-662
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• 2021

For the high efficiencies of quantum dot-sensitized solar cells (QDSCs), it is important to control the severe electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte. In this work, we optimize the surface passivation process of ZnS/SiO₂ double overlayers for the enhanced photovoltaic performances of QDSCs. The overlayers of zinc sulfide (ZnS) and SiO₂ are coated on the surface of QD-sensitized photoanode by successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method, and sol-gel reaction, respectively. In particular, for the sol-gel reaction of SiO₂, the influences of temperature of precursor solution are investigated. By application of SiO₂ overlayers on the ZnS-coated photoanode, the conversion efficiency of QDSCs is increased from 5.04% to 7.35%. The impedance analysis reveals that the electron recombination at the interface of photoanode/electrolyte is obviously reduced by the SiO₂ overlayers.

• 한국광학회지
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• 제9권2호
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• pp.70-75
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• 1998

동시증착법을 이용하여 ZnS와 SiO$_{2}$를 증착시켜 혼합 박막을 제작하고, 제작된 ZnS-SiO$_{2}$ 혼합 박막의 광학적 특성과 결정구조를 분석하였다. 혼합 박막의 Zn:Si의 원소조성비에 따른 광학적 특성은 Drude 모델을 잘 만족함을 알 수 있었다. 이러한 혼합 박막의 굴절률 특성을 이용하여 단층의 무반사코팅을 설계.제작하였다. 한편, 이온 보조 증착하지 않은 혼합 박막은 비정질 구조를 보였으며, 이온 보조 증착한 혼합 박막은 Zn의 함유량이 43.0%, 56.6%일 때 결정질 구조를 보였다.

• 대한화학회지
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• 제59권5호
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• pp.397-406
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• 2015

II-VI 족 무기 화합물 반도체인 ZnO는 폭 넓은 응용분야 때문에 많은 관심을 받고 있다. ZnO는 넓은 밴드갭(3.37 eV)과 큰 excitation binding energy(60 meV)를 가지고 있고 광학특성, 반도체, 압전특성, 자성, 항균성, 광촉매 등 여러 분야에 응용 가능한 물질로 알려져 있다. 특히 광촉매 분야에 적용할 때 재수득의 문제를 위해 자성을 갖는 물질과 core-shell 구조를 이루는 연구가 활발히 진행 되고 있다. 본 연구에서, magnetic core-shell ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ nanoparticles(NPs)는 3단계 과정을 통해 성공적으로 합성하였다. 합성된 물질들의 구조적 특성을 확인하기 위해 X-ray diffraction(XRD), Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR)을 사용하였다. ZnFe₂O₄ spinel 구조와 ZnO wurtzite 구조는 XRD를 사용하여 확인되었고, 전구체의 농도별 분석을 통해 ZnO 생성 비율을 확인 하였다. 합성된 물질들은SEM을 통하여 표면의 변화를 확인하였다. SiO₂층의 형성과 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 합성은 FT-IR을 통해 Fe-O, Zn-O 및 Si-O-Si 결합을 확인하였다. 합성된 물질들의 자기적 성질은 Vibrating sample magnetometer(VSM)을 사용 하여 분석하였다. ZnO층과 SiO₂ 층의 형성의 결과는 자성의 증가와 감소로 확인하였다. 합성된 ZnFe₂O₄@ZnO@SiO₂ NPs의 광촉매 효과는 오염물질 대신 methylene blue(MB)를 사용하여 UV 조사 하에 암실에서 실험하였다.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.43-47
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• 2008

[ $ZnO-Bi_2O_3-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ ] nano-glass를 sol-gel 법으로 제조 하였다. 평균 입자 크기는 60.3 nm였으며 매우 균일한 입도 분포를 가졌다. Nano-glass를 NiZnCu ferrite의 저온소성용 소결조제로 사용하였으며 NiZnCu ferrite에 nano-glass를 첨가한 후 $840{\sim}900^{\circ}C$에서 2시간 소결을 진행하였다. 소결성 및 자기적 특성에 대해 연구하였으며 밀도, 수축율, 초투자율, 품질계수, 및 포 화자화값을 측정하였다. nano-glass를 0.5 wt% 첨가하여 $900^{\circ}C$에서 소결한 토로이달 core 시편의 초투자율은 1 MHz에서 측정 시 193.3의 값을 가졌다. 초투자율과 포화자화값은 소결온도가 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. sol-gel 법에 의해 제조된 $ZnO-Bi_2O_3-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2$ nano-glass를 칩인덕터용 NiZnCu ferrite의 저온 소결조제로 사용 가능함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.126-126
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• 2011

수직으로 정렬된 1차원 ZnO nanorod arrays (NRAs)는 효율적인 반사방지 특성의 기하학적 구조를 갖고 있어, 크기와 모양 그리고 정렬형태의 다양한 설계를 통해 빛의 흡수율과 광 추출효율을 증가시켜 광전소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시킬 수 있으며, 최근 이러한 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 ZnO NRAs의 넓은 표면적과 불연속적인 독특한 표면을 활용하여 광학적 특성을 효과적으로 개선하였다. 실험을 위해, thermal evaporator를 사용하여 Au와 Ag 그리고 e-beam evaporator를 사용하여 $SiO_2$를 ZnO NRAs 표면에 여러 가지 조건으로 증착하여, 독특한 계층 나노구조의 형성과 광학적 특성을 관찰하였다. 표면 roughness가 큰 FTO/glass 위에 수열합성법을 통해 끝이 뾰족하고, 비스듬히 정렬된 ZnO nano-tip array에 Au를 증착할 경우 ZnO/Au core/shell 구조가 형성되며, Au의 광 흡수율이 매우 크게 증가함을 관찰할 수 있었다. 반면 flat한 표면위에 빽빽하게 수직으로 정렬된 ZnO NRAs를 성장시켜 그 위에 Ag를 증착할 경우, evaporated Ag flux가 ZnO nanorod의 사이에 scattered 되어 ZnO nanorod 기둥의 측면에 직경이 50 nm 이하인 nanoparticles이 decorated 되어 국소표면플라즈몬 현상이 관찰되었으며, 이러한 효과를 통해 입사되는 빛의 흡수율을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, ZnO NRAs의 표면에 $SiO_2$를 e-beam evaporator를 이용하여 증착할 경우, 자연적으로 vapor flux와 ZnO nanorod 사이에 oblique angle이 $80^{\circ}$ 이상으로 증가하여 $SiO_2$ nanorods가 자발적으로 형성되어 ZnO/$SiO_2$ branch 계층형태의 나노구조를 제작할 수 있었다. 이러한 구조는 유효 graded refractive index profile로 인해 기존의 ZnO NRAs보다 개선된 반사방지 특성을 나타냈다. 이러한 계층 나노구조의 광학적 특성을 시뮬레이션을 통해 이론적으로 분석을 통해 광전자 소자의 성능의 개선에 대한 적용 가능성을 조사하였다.