• 제목/요약/키워드: sol-gel growth

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에어로졸 증착법에 의한 압전 PZT 후막의 전기적 특성 (Electrical properties of piezoelectric PZT thick film by aerosol deposition method)

  • 김기훈;방국수;박동수;박찬
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.239-244
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    • 2015
  • 에어로졸 증착법에 의해 실리콘 기판위에 $10{\sim}20{\mu}m$의 두께를 가진 PZT 후막을 제조한 후 $700^{\circ}C$에서 어닐링처리하였다. PZT 분말에 의해 제조된 막은 임피던스 분석기(impedance analyzer)와 쇼여-타워 서킷(Sawyer-Tower circuit)으로 분석하였다. PZT 분말은 통상적인 고상반응법 및 솔-젤 법으로 준비되었다. 고상반응법으로 만들어진 분말을 사용한 $10{\mu}m$ 두께 PZT 막의 잔류분극, 항전계 및 유전상수는 각각 $20{\mu}C/cm^2$, 30 kV/cm 그리고 1320이었다. 한편 솔-젤 법으로 제조된 분말을 사용한 경우의 유전상수는 635로 비교적 낮은 값을 나타낸다. 이는 어닐링시 생기는 발생하는 유기물에 의한 기공의 존재 때문이다.

솔젤법에 의한 다이옵사이드 생체 세라믹의 표면코팅 및 지르코니아 기판의 생체활성 증진 (Bioactivity enhancement of zirconia substrate by surface coating of diopside bioceramics using sol-gel method)

  • 박현정;이종국
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.183-190
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    • 2022
  • 다이옵사이드(CaMgSi2O6)는 생체활성이 높을 뿐만 아니라 우수한 기계적 성질도 보유한 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 지르코니아 세라믹스의 생체활성을 향상시키기 위하여 지르코니아 기판 표면에 다이옵사이드를 솔젤법으로 코팅하고 in vitro 시험을 통해 지르코니아 기판의 생체활성 증진을 고찰하였다. 코팅용 다이옵사이드 솔은 Ca(NO3)2·H2O, MgCl2·H2O 및 Si(OC2H5)4를 각각의 몰비로 에탄올에 용해한 후 가수분해시켜 제조하였다. 다이옵사이드 코팅에 의한 생체활성 증진을 고찰하기 위하여 SBF 용액 내에서 in vitro 시험을 진행하였는데, 침적초기에는 주로 코팅층 다이옵사이드 입자들의 표면용해가 관찰되었고, 새로운 하이드록시아파타이트 입자의 석출은 14일 침적시편에서 주로 관찰되었다. In vitro 시험 시 SBF(Simulated Body Fluid) 용액에 대한 다이옵사이드 코팅층의 용해와 기판 표면에 석출되는 하이드록시아파타이트 층의 양과 형태는 코팅횟수와 코팅층 두께에 의존하였다.

수용계를 이용한 TiO$_2$Sol의 제조와 박막의 특성 (Preparation TiO$_2$sol using aqueous system and characteristics of its thin film)

  • 김성도;조경식;김성진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.271-277
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    • 2000
  • 투광성 $TiO_2$박막을 다량의 물을 사용한 티타늄알콕사이드 수용계로부터 sol-gel법으로 제조하였다. sol의 제조를 위해 각각 1 mole의 titanium(IV)iso-propoxide, acetylacetone과 8 mole의 isopropyl-alcohol로부터 킬레이트 화합물을 만들었다. 그리고 sol의 안정성을 위한 0.02~0.50 mole의 HCI과 코팅 접착성을 위한 0.3 mole의 polyethylene glycol을 함유한 50 mole의 수용액을 엄밀히 제어하여 킬레이트 화합물에 적하하였다. 제조된 sol로부터 dipping, 건조 및 $400^{\circ}C$에서 열처리하여 $TiO_2$박막을 제조하였으며, XRD, SEM, UV-visible spectrometer 등을 이용하여 특성을 검토하였다. TTIP : AcAc : IPA : $H_2$O : PEG : HCl의 몰비가 1 : 1 : 8 : 50 : 0.3 : 0.15인 조성을 갖는 중성 sol은 30일까지도 안정한 상태를 유지하였고 코팅성이 양호하였다. 30회까지 반복 침지하고 건조 및 열처리한 anatase상 $TiO_2$박막은 평활한 표면과 두께 약 2 $\mu\textrm{m}$의 치밀한 미세구조를 보였다. 제조한 $TiO_2$박막은 가시광선 영역에서 약 80%의 투과도를 나타내었다.

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코팅 조건에 따른 BST 박막의 표면 이미지 특성 (The Surface Image Properties of BST Thin Film by Depositing Conditions)

  • 홍경진;기현철;오수홍;조재철
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체재료 기술교육
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    • pp.107-110
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    • 2002
  • The optical memory devices of BST thin films to composite $(Ba_{0.7}\;Sr_{0.3})TiO_{3}$ using sol-gel method were fabricated by changing of the depositing layer number on $Pt/Ti/SiO_{2}/Si$ substrate. The structural properties of optical memory devices to be ferroelectric was investigated by fractal analysis and 3-dimension image processing. The thickness of BST thin films at each coating numbers 3, 4 and 5 times was $2500[\AA]$, $3500[\AA]$ and $3800[\AA]$. BST thin films exhibited the most pronounced grain growth. The surface morphology image was roughness with coating numbers. The thin films increasing with coating numbers shows a more textured and complex configuration.

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Growth of magnesium oxide nanoparticles onto graphene oxide nanosheets by sol-gel process

  • Lee, Ju Ran;Koo, Hye Young
    • Carbon letters
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    • 제14권4호
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    • pp.206-209
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    • 2013
  • Nanocomposites comprised of graphene oxide (GO) nanosheets and magnesium oxide (MgO) nanoparticles were synthesized by a sol-gel process. The synthesized samples were studied by X-ray powder diffraction, atomic force microscopy, transmission electron microscopy, and energy-dispersive X-ray analysis. The results show that the MgO nanoparticles, with an average diameter of 70 nm, are decorated uniformly on the surface of the GOs. By controlling the concentration of the MgO precursors and reaction cycles, it was possible to control the loading density and the size of the resulting MgO particles. Because the MgO particles are robustly anchored on the GO structure, the MgO/GOs nanocomposites will have future applications in the fields of adsorption and chemical sensing.

Structural and Dielectric Properties of Sol-gel Derived BiFeO3/Pb(Zr,T)O3 Heterolayered Thin Films

  • Nam, Sung-Pill;Lee, Sung-Gap;Lee, Young-Hie
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제11권5호
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    • pp.212-215
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    • 2010
  • $BiFeO_3/Pb(Zr_{0.95}Ti_{0.05})O_3$ (BFO/PZT) heterolayered thin films were fabricated by the spin coating method on a Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate using metal alkoxide solutions. The coating and heating procedure was repeated 6 times to form the heterolayered films. The thickness of the BFO/PZT films after one cycle of drying/sintering is about 30-40 nm. All BFO/PZT films show a void free uniform grain structure without the presence of rosette structures. It can be assumed that the crystal growth of the upper BFO layers can be influenced by the lower PZT layers. As the number of coatings increased, the dielectric constant increased, so that the value for the 6-layer film was 1360 at 1 KHz.

Growth and characterization of Eu-doped bismuth titanate (BET) thin films deposited by sol-gel method

  • Kang Dong-Kyun;Kim Byong-Ho
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.194-197
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    • 2006
  • Lead-free bismuth-layered perovskite ferroelectric europium-substituted $Bi_{4}Ti_{3}O_{12}(BTO)$ thin films have been successfully deposited on Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrate by a sol-gel spin-coating process. $Bi(TMHD)_3,\;Eu(THMD)_3,\;Ti(OiPr)_4$ were used as the precursors, which were dissolved in 2-methoxyethanol. The thin films were annealed at various temperatures from $600^{\circ}\;to\;720^{\circ}C$ in oxygen ambient for 1 hr, which was followed by post-annealed for 1 hr after depositing a Pt electrode to enhance the electrical properties. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to analyze the crystallinity and surface morphology of layered perovskite phase, respectively. The remanent polarization value of the BET thin films annealed at $720^{\circ}C\;was\;25.95{\mu}C/cm^2$ at an applied voltage of 5 V.

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임플란트 표면의 Ca-P 코팅 방법이 MG63 골모유사세포 반응에 미치는 영향에 대한 in vitro 연구 (The effect of Ca-P coatings of anodized implant surface on response of osteoblast-like cells in vitro)

  • 김일연;정성민;황순정;신상완
    • 대한치과보철학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.376-384
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    • 2009
  • 연구목적: 본 연구에서는 양극산화 임플란트 표면에 서로 다른 두 가지 방법, Ion beam-assisted deposition (IBAD)법과 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 임플란트 시편에 골모세포를 배양하였을 때 세포의 증식, 분화, 형태에 어떠한 영향을 미치는지 조사하고자 한다. 연구재료 및 방법: 지름 10 mm, 두께 2 mm 인 상업용 순수 titanium grade IV 재질의 디스크를 제작하였고, 모든 시편은 acetone, 70% ethanol, 증류수에서 각각 10분씩 세척 후 건조하였다. 모든 표면은 300 V의 constant voltage하에서 양극 산화 (anodized)시킨다. 실험군은 양극산화 임플란트 표면에 각각 IBAD법과 Solgel법으로 Ca-P 코팅하였다. 각 표면의 미세표면 거칠기(Ra)를 측정하였고, SEM을 통해 표면의 형상을 관찰하였다. 골모세포을 배양한 후 각 표면군의 세포 증식, ALP 활성도 및 RT-PCR를 통한 골세포 분화 능력 검증을 하였으며, SEM을 통해 세포의 형상도 확인하였다. 통계분석은 SPSS (version 12.0) 프로그램을 이용하여 Kruskal-Wallis Test로 각 군의 유의성을 검증하였다 ($\alpha$=0.05). 결과: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 표면 거칠기 (Ra) 값이 더 크게 나타났다 (P<.05). IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면 보다 세포 증식이 더 활발하고 골세포 조기 분화 정도를 확인 할 수 있는ALP 활성도 또한 더 높게 나타났다 (P<.05). SEM 관찰 결과IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면에 골모세포들이 친화성을 띄면서 안정적으로 부착되었다. 결론: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 더 우수한 세포 반응을 보였다. IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면의 세포들은 증식이 잘 이루어지고 잘 분화된 골모세포 형상을 보이고 ALP 활성도 또한 높아 골 형성을 증가시켜 높은 골-임플란트 접촉을 보일 것이다.

기판 표면 기능화에 의한 실리카 나노입자의 선택적 패턴 성장 (Selective Pattern Growth of Silica Nanoparticles by Surface Functionalization of Substrates)

  • 김기출
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.20-25
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    • 2020
  • 나노과학과 나노기술의 발전에 따라 선택적 패턴 성장을 위한 기술이 주목을 받고 있다. 실리카(Silica) 나노입자는 바이오 라벨링, 바이오 이미징 및 바이오 센싱에 사용되고 있는 유망한 나노소재이다. 본 연구에서는 실리카 나노입자를 수정된 스토버 방법(Stöber Method)인 졸겔(Sol-Gel) 공정으로 합성하였다. 또한 기판의 표면을 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리하여 실리카 나노입자를 선택적으로 패턴 성장시켰다. 합성된 실리카 나노입자의 크기와 선택적으로 패턴 성장된 실리카 나노입자의 표면형상을 전계방출 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscopy, FE-SEM)으로 조사하였고, 기판의 표면 기능화에 따른 기판의 접촉각 특성을 조사하였다. 그 결과 OTS 용액으로 발수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자를 스핀 코팅하였을 때, 실리카 나노입자를 관찰할 수 없었으나, KOH 용액으로 친수 처리된 기판에서는 실리카 나노입자가 잘 코팅되는 것을 확인하였다. 또한 미세접촉프린팅 기술로 발수 처리한 기판영역 외에서만 실리카 나노입자가 선택적으로 패턴 성장하는 것을 FE-SEM으로 확인하였다. 이러한 실리카 나노입자의 패턴성장 특성을 염료가 도핑 된 실리카 나노입자에 적용한다면, 실리카 나노입자의 패턴 성장 기술은 바이오 이미징 및 바이오 센싱 분야에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.