• 제목/요약/키워드: self-assembled layer

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Synthesis of Magnetic Nanoparticles of Fe3O4 and CoFe2O4 and Their Surface Modification by Surfactant Adsorption

  • Zhao, Shi Yong;Lee, Don-Geun;Kim, Chang-Woo;Cha, Hyun-Gil;Kim, Young-Hwan;Kang, Young-Soo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제27권2호
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    • pp.237-242
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    • 2006
  • $Fe_3O_4$ and $CoFe_2O_4$ magnetic nanoparticles have been synthesized successfully in aqueous solution and coated with oleic acid. The solid and organic solution of the synthesized nanoparticles was obtained. Self-assembled monolayer films were formed using organic solution of these nanoparticles. The crystal sizes determined by Debye-Scherre equation with XRD data were found close to the particle sizes calculated from TEM images, and this indicates that the synthesized particles are nanocrystalline. Especially, EDS, ED, FT-IR, TGA/DTA and DSC were used to characterize the nanoparticles and the oleic acid adsorption, and it was found that oleic acid molecule on the $Fe_3O_4$ nanoparticle is a bilayer adsorption, while that on $CoFe_2O_4$ nanoparticle is single layer adsorption. The superparamagnetic behavior of the nanoparticles was documented by the hysteresis loop measured at 300 K.

Underwater Stability of Surface Chemically Modified Superhydrophobic W18O49 Nanowire Arrays

  • Lee, Junghan;Yong, Kijung
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.601-601
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    • 2013
  • Superhydrophobic W18O49 nanowire (NW) arrays were synthesizedusing a thermal evaporation and surface chemistry modification methods by self-assembled monolayer (SAM). As-prepared non-wetting W18O49 NWs surface shows water contact angle of $163.2^{\circ}$ and has reliable stability in underwater conditions. Hence the superhydrophobic W18O49 NWs surface exhibits silvery surface by total reflection of water layer and air interlayer. The stability analysus of underwater superhydrophobicity of W18O49 NWs arrays was conducted by changing hydrostatic pressure and surface energy of W18O49 NWs arrays. The stability of superhydrophobicity in underwater conditions decreased exponentially as hydrostatic pressure applied to the substrates increased3. In addition, as surface energy decreased, the underwater stability of superhydrophobic surface increased sharply. Specifically, sueprhydrophobic stability increased exponentially as surface energy of W18O49 NWs arrays was decreased. Based on these results, the models for explaining tendencies of superhydrophobic stability underwater resulting from hydrostatic pressure and surface energy were designed. The combination of fugacity and Laplace pressure explained this exponential decay of stability according to hydrostatic pressure and surface energy. This study on fabrication and modeling of underwater stability of superhydrophobic W18O49 NW arrays will help in designing highly stable superhydrophobic surfaces and broadening fields of superhydrophobic applications even submerged underwater.

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Temperature Dependent Photoluminescence from InAs/GaAs Quantum Dots Grown by Molecular Beam Epitaxy

  • Lee, Kyoung Su;Oh, Gyujin;Kim, Eun Kyu;Song, Jin Dong
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권4호
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    • pp.86-90
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    • 2017
  • We have reported structural and optical properties of self-assembled InAs/GaAs quantum dot (QD) grown by molecular beam epitaxy with different arsenic to indium flux ratios (V/III ratios). By increasing the V/III ratio from 9 to 160, average diameter and height of the InAs QDs decreased, but areal density of them increased. The InAs QDs grown under V/III ratio of 30 had a highest-aspect-ratio of 0.134 among them grown with other conditions. Optical property of the InAs QD was investigated by the temperature-dependent photoluminescence (PL) and integrated PL. From the temperature dependence PL measurements of InAs QDs, the activation energies of $E_{a1}$ and $E_{a2}$ for the InAs QDs were obtained $48{\pm}3meV$ and $229{\pm}23meV$, respectively. It was considered that the values of $E_{a1}$ and $E_{a2}$ are corresponded to the energy difference between ground-state and first excited state, and the energy difference between ground-state and wetting layer, respectively.

Parylene 고분자 유전체 표면제어를 통한 OFET의 소자 안정성 향상 연구 (Improvement of Operating Stabilities in Organic Field-Effect Transistors by Surface Modification on Polymeric Parylene Dielectrics)

  • 서정윤;오승택;최기헌;이화성
    • 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, μFET)와 문턱 전압 (threshold voltage, Vth)의 성능향상과 구동 안정성을 증대시켰다. 단순히 Parylene C 유전체를 적용한 Bare OFET에서 μFET 값은 0.12 cm2V-1s-1가 측정되었으나, hexamethyldisilazane (HMDS)과 octadecyltrichlorosilane (ODTS)를 중간층으로 적용된 소자에서는 각각 0.32과 0.34 cm2V-1s-1로 μFET가 증가하였다. 또한 1000번의 transfer 특성의 반복측정을 통해 ODTS 처리한 OFET의 μFET와 Vth의 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.

표면 에너지 제어를 통한 유기 전계 효과 트랜지스터의 전하 이동도 향상 (Improvement of Charge Carrier Mobility of Organic Field-Effect Transistors through The Surface Energy Control)

  • 김석규;김광훈;정동영;장용찬;김민지;이원호;이은호
    • 접착 및 계면
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    • 제24권2호
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    • pp.64-68
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    • 2023
  • 유기 전계효과 트랜지스터(OFETs)는 유기 반도체를 채널층으로 하여 유연한 기판에서 제작할 수 있어 차세대 전자 소자 분야에서 각광받고 있다. 특히 diketopyrrolopyrrole (DPP) 계열 고분자 반도체는 다른 유기 반도체에 비하여 전하 이동도가 높아 활발하게 활용되고 있지만 여전히 무기 반도체에 비하여 낮아, 유기반도체의 전하 이동도를 향상시키기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 절연체와 고분자 반도체사이에 자가 조립 단층 박막을 형성하여 표면 에너지를 제어함으로써 고분자 반도체의 결정성을 향상시키고자 하였다. 이를 통해 고분자 박막의 결정성을 성공적으로 제어할 수 있었고, 유기 반도체의 전하 이동도를 3.57×10-3 cm2V-1s-1에서 5.12×10-2 cm2V-1s-1로 약 14배 향상시킬 수 있었다.

광감응성 4-Hydroxyazobenzene 박막의 액정 배향 (Liquid Crystal Alignment by Photoreactive 4-Hydroxyazobenzene Thin Film)

  • 이원주;김환기;송기국
    • 폴리머
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    • 제29권3호
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    • pp.308-313
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    • 2005
  • 광감응성 azobenzene 그룹이 분자의 주위 환경에 따라 광이성화 반응이 변화하는 것을 in-situ UV/Vis 분광 실험법과 광학 이방성 측정법을 이용하여 조사하였다. 4-Hyhoxyazobenzene을 포함하는 필름에 광조사함과 동시에 trans-isomer와 cis-isomer 특성 피크의 세기 변화를 측정하여 azobenzene 그룹의 가역적이며 반복적인 광이성화 반응을 알수 있었다. Azobenzene 자기조립체 박막이 입혀진 기판을 액정 셀의 배향막으로 사용하여 액정의 배향을 유도하였을 때, trans-azobenzene 그룹들이 조밀한 packing을 하며 기판에 수직으로 배열한 자기조립체 구조 때문에 액정 분자들도 수직 homeotropic 배향을 하였다. 이와 같은 자기조립체 박막의 액정 셀에 UV 빛을 노광하면 azobenzene그룹이 광이 성화 반응을 일으켜 cis-isomer로 변하게 되며, 이로 인해 액정의 배향이 수직에서 수평 planar 배향으로 변함을 알 수있었다.

유기금속기상증착법에 의한 InGaN/GaN 양자점 구조의 성장거동 (Growth Behavior of InGaN/GaN Quantum Dots Structure Via Metal-organic Chemical Vapor Deposition)

  • 정우광;장재민;최승규;김진열
    • 한국재료학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.535-541
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    • 2008
  • Growth behavior of InGaN/GaN self-assembled quantum dots (QDs) was investigated with respect to different growth parameters in low pressure metalorganic chemical vapor deposition. Locally formed examples of three dimensional InGaN islands were confirmed from the surface observation image with increasing indium source ratio and growth time. The InGaN/GaN QDs were formed in Stranski-Krastanow (SK) growth mode by the continuous supply of metalorganic (MO) sources, whereas they were formed in the Volmer-Weber (V-W) growth mode by the periodic interruption of the MO sources. High density InGaN QDs with $1{\sim}2nm$ height and $40{\sim}50nm$ diameter were formed by the S-K growth mode. Dome shape InGaN dots with $200{\sim}400nm$ diameter were formed by the V-W growth mode. InN content in InGaN QDs was estimated to be reduced with the increase of growth temperature. A strong peak between 420-460 nm (2.96-2.70 eV) was observed for the InGaN QDs grown by S-K growth mode in photoluminescence spectrum together with the GaN buffer layer peak at 362.2 nm (3.41 eV).

온대활엽수림 생태수문계의 과정망: 복잡계 관점 (Process Networks of Ecohydrological Systems in a Temperate Deciduous Forest: A Complex Systems Perspective)

  • 윤주열;김세희;강민석;조천호;천정화;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.157-168
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    • 2014
  • 본 총설에서는 산림생태계의 생태수문시스템을 복잡계의 관점에서 바라 보았을 때, (1) 생태수문계의 구성 요소들이 상호작용을 통해 망을 형성하고 집단적인 반응을 하며, (2) 복잡정교한 정보 처리를 수행하고, (3) 자기-조직화 과정을 통해 적응해 가는 복잡계의 특징들을 볼 수 있을 것이라고 가정하였다. 제시된 과정망 그리기의 결과는 생태수문계에 관여하는 다양한 시공간 규모의 과정들이 실제로 관련 변수들 간의 되먹임과 정보 흐름의 망을 형성하고 있음을 명확히 보여준다. 또한 구성 변수들이 독특한 형태(즉, 차별화된 결합 형태, 방향성 및 시간 지연 규모)로 정보를 교환함으로써, 망 안에 또 다른 망을 형성하며 일관되게 조직화되어 특정한 하부계들을 구성하는 계층적(hierarchical) 구조를 잘 나타낸다. 이러한 하부계들이 종관 하부계(SS), 대기경계층 하부계(ABLS), 생물리 하부계(BPS), 생물리화학 하부계(BPCS) 등으로 다양하게 나타남을 보여준다. 주목할 점은, 이러한 하부계들이 서로 되먹임 고리들을 맺거나 끊음으로써 지역하부계(RS)와 같은 새로운 하부계의 집합체를 생성하거나, 또는 분리시킨다는 것이다. 이러한 과정은 바로 복잡계의 특성인 자기-조직화 과정의 증거로서, 생태계가 계층적으로 조직화되어 성장하고 발전하면서, 자연적/인위적 교란 속에서도 자기-조직화를 통해 동적 평형을 유지하며, 환경 변화에 적응하고 진화해 나감을 함축적으로 의미한다. 생태계의 건전성은 시스템의 자기-조직화 과정들이 유지될 때에 비로소 보존되는 것이기 때문에, 이러한 관점에서 과정망 연구방법은 의미있고 이치에 닿는다.

다층 성장한 InAs/InAlGaAs 양자점의 광학적 특성 (Optical Characteristics of Multi-Stacked InAs/InAlGaAs Quantum Dots)

  • 오재원;권세라;류미이;조병구;김진수
    • 한국진공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.442-448
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    • 2011
  • 자발형성법으로 InP (001) 기판에 성장한 InAs/InAlGaAs 양자점(QDs, quantum dots)의 광학적 특성을 PL (photoluminescence)과 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs 양자점 시료는 single layer InAs/InAlGaAs QDs (QD1)과 7-stacked InAs/InAlGaAs QDs (QD2)를 사용하였다. 저온(10 K)에서 QD1과 QD2 모두 1,320 nm에서 PL 피크가 나타났으며, 온도를 300 K까지 증가하였을 때 각각 178 nm와 264 nm의 적색편이(red-shift)를 보였다. QD1의 PL 소멸시간은 PL 피크인 1,320 nm에서 1.49 ns이고, PL 피크를 중심으로 장파장과 단파장으로 이동하면서 점차 짧아졌다. 그러나 QD2의 PL 소멸시간은 발광파장이 1,130 nm에서 1,600 nm까지 증가할 때 1.83 ns에서 1.22 ns로 점진적으로 짧아졌다. 이러한 QD2의 PL과 TRPL 결과는 평균 양자점의 크기가 InAs/InAlGaAs 층이 증가함에 따라 점차 증가하기 때문으로 single layer인 QD1에 비해 양자점 크기의 변화가 더 크기 때문으로 설명된다.

소수성 구리 표면에서의 액적 응축에 관한 액적 성장 및 열전달 특성 연구 (Investigation of Droplet Growth and Heat Transfer Characteristics during Dropwise Condensation on Hydrophobic Copper Surface)

  • 이형주;정찬호;김대윤;문주현;이재빈;이성혁
    • 한국분무공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.149-153
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    • 2018
  • The present study investigates the heat transfer characteristics of droplet growth during dropwise condensation on the hydrophobic copper surface. We use the copper specimen coated by the self-assembled layer and conduct the real-time measurement of droplet size and spatial distribution of condensates during condensation with the use of the K2 lens (long distance microscope lens) and CMOS camera. The temperatures are measured by three RTDs (resistance temperature detectors) that are located through the holes made in the specimen. The surface temperature is estimated by the measured temperatures with the use of the one-dimensional conduction equation. It is observed that the droplets on the surface are growing up and merging, causing larger droplets. The experimental results show that there are three distinct regimes; in the first regime, individual small droplets are created on the surface in the early stage of condensation, and they are getting larger owing to direct condensation and coalescence with other droplets. In the second and third regimes, the coalescence occurs mainly, and the droplets are detached from the surface. Also, the fall-off time becomes faster as the surface wettability decreases. In particular, the heat transfer coefficient increases substantially with the decrease in wettability because of faster removal of droplets on the surfaces for lower wettability.