• 한국표면공학회지
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• 제56권1호
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• pp.55-61
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• 2023

As a preliminary study to produce functional nanocomposites in a heat dissipation device, we performed the direct synthesis of carbon nanotubes (CNTs) on the surface of alumina (Al₂O₃) powders. A thermal chemical vapor deposition (TCVD) system was used to grow CNTs directly on the Al₂O₃ surface. In order to investigate the growth behavior of CNTs, we varied both furnace temperature of the TCVD ranging from 700 to 850 ℃ and concentration of the ferritin-dissolved DI solution from 0.1 to 2.0 mg/mL. From the previous results, the gas composition and duration time for CNT growth were fixed as C₂H₄ : H₂ = 30 : 500 (vol. %) and 10 min, respectively. Based on the analysis results, the optimized growth temperature and ferritin concentration were found to be 825 ℃ and 0.5 mg/mL, respectively. The obtained results could be adopted to achieve mass production of nanocomposites with heat dissipation functionality.

• 전기화학회지
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• 제25권4호
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• pp.134-153
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• 2022

리튬이온전지의 에너지밀도가 지속적으로 높아지고 사용환경이 가혹해지고 있지만, 전지의 안전성은 타협할 수 있는 특성이 아니다. 특히, 더 높은 에너지밀도 확보를 위해 고용량 전극 소재 개발과 함께 분리막 원단 뿐만 아니라 세라믹 코팅층의 두께 및 무게의 박막화와 경량화가 동시에 요구되고 있다. 그 중, 기존 슬러리 코팅 방식을 증착 방식으로 대체하는 기술이 주목받고 있으며, 분리막의 내열성 확보를 위해 도입된 수 ㎛ 수준의 세라믹 코팅층을 nm 수준으로 박막/경량화 하면서도 동등의 내열성을 확보하는 시도가 진행되고 있다. 증착법으로 제조된 세라믹 코팅 분리막은 리튬이온전지 에너지밀도를 크게 증가시킬 수 있는 효율적인 방법이지만, 균일한 물성의 세라믹 코팅 분리막을 제작하기 위해서는 증착 공정 중 온도를 제어해야 하며, 생산속도와 공정비용을 기존 슬러리 코팅 수준으로 떨어뜨려야 하는 현실적 문제가 존재한다. 그럼에도 불구하고, 분리막 원단 대비 두께 및 무게 증가가 거의 없다는 점에서는 전지의 고에너지밀도 달성에 필요한 매력적인 접근법임은 분명하다. 본 총설에서는 세라믹 증착 코팅에 사용되고 있는 세 가지 방법인 1) 화학적 기상 증착법, 2) 원자층 증착법, 그리고 3) 물리적 기상 증착법으로 제조된 세라믹 코팅 분리막을 소개하고자 한다. 각 증착법의 원리와 장/단점을 설명하고, 제조된 세라믹 코팅 분리막의 물리적, 전기화학적 특성 및 전지의 성능 변화를 비교 분석하였다. 또한, 소재 관점에서 금속 또는 유기물질이 코팅된 초박막 코팅 분리막의 기술 동향도 소개하였다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.51-57
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• 2008

나노크기의 Au-Si을 촉매로 급속열화학기상증착(rapid thermal chemical vapor deposition)법을 이용하여 Si(111) 기판에 성장한 Si 나노선의 구조적인 형태 변화와 광학적 특성을 연구하였다. 기상-액상-고상(vapor-liquid-solid) 성장법에 의한 Si 나노선 형성 과정에서 액상 입자인 Au-Si 나노점은 나노선 성장온도에서 촉매로 사용되었다. 이 액상 나노점이 형성된 Si 기판에 1.0Torr 압력과 $500-600^{\circ}C$ 기판 온도 하에서 $SiH_4$와 $H_2$의 혼합가스를 공급하여 Si 나노선을 형성하였다. Si 나노선 성장 후 형태를 전계방출 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope)으로 관찰한 결과, 대부분의 나노선이 균일한 크기로 기판 표면에 수직하게 <111> 방향으로 정렬된 것을 확인하였다. 형성된 나노선의 크기는 평균 직경이 ${\sim}60nm$이고 평균 길이가 ${\sim}5um$임을 확인하였다. 또한 고 분해능 투과전자현미경(High Resolution-Transmission Electron Microscope) 관찰을 통해 Si 나노선은 약 3nm의 비정질 산화층으로 둘러 싸여 있는 Si 단결정임이 분석되었다. 그리고 마이크로 라만 분광(Micro-Raman Scattering)법을 통한 광학적 특성 분석 결과, Si의 광학 포논(Optical Phonon) 신호 위치가 Si 나노선 구조의 영향으로 낮은 에너지 쪽으로 이동하며, Si 포논 신호의 폭이 비대칭적으로 증가함을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.115-115
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• 2003

Silica nanostructures have been attached considerable attention because of theirs potential application in mesoscopic research and the potential use of large surface area structure of catalysts. SiO2 nannowire and nanorods was synthesized various methods including thermal evaporation, chemical vapor deposition (CVD), and laser ablation methods. In this experiments, SiO2 nanowire were grown using thermal evaporation method followed by VS (Vapor-Solid) growth mechanisms. Grown SiO2 nanowires were amorphous phases because of its low growth temperatures. Grown nanowires diameters were about 20-40nm at all growth conditions, but its microstructres were different by that used substrate because of it's oxygen contents.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.86-93
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• 2012

A numerical investigation is conducted to search for the optimal flow rate for a rotating-disk chemical vapor decomposition reactor operating at a high temperature and a low pressure. The flow of a gas mixture supplied into the reactor is modeled by a laminar flow of an ideal gas obeying the kinetic theory. The axisymmetric two-dimensional flow in the reactor is simulated by employing a CFD package FLUENT. With operating pressure and temperature fixed, numerical computations are performed by varying rotation rate and flow rate. Examination of the structures of flow and thermal fields leads to a flow regime diagram illustrating that there are a stable plug-like flow regime and a few unfavorable flow regimes induced by mass unbalance or buoyancy. The criterion for sustaining a plug-like flow regime is discussed based on a theoretical scaling argument. Interpretation of the flow regime map suggests that a favorable flow is attainable with a minimum flow rate at the smallest rotation rate guaranteeing the dominance of rotation effects over buoyancy.

• 한국재료학회지
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• 제9권11호
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• pp.1148-1152
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• 1999

본 연구에서는 기존에 알려진 구리 전구체와 새롭게 개발된 전구체인 hfac (hexafluoroacetylacetonate) Cu(I) DMB (3,3-dimethyl-1-butene)를 비교 평가해보았다. (Hfac)Cu(I) (DMB)의 증가압은 $40^{\circ}C$에서 3 torr 정도로 기존에 잘 알려진 (hfac)Cu(I) vinyltrimethylsilane (VTMS) 보다 10배 정도 높은 것으로 나타났으며 그럼에도 불구하고 상당히 안정하여 $65^{\circ}C$에서 일주일 이상 가열하여도 변하지 않았다. 이 전구체로 100-$280^{\circ}C$에서 구리 박막을 증착할 수 있었으며 150-$250^{\circ}C$온도 범위에서 2.0$\mu\Omega$-cm의 순수한 구리 박막을 얻었다. 구리 박막의 증착 속도는 기존의 전구체보다 7~8배 정도 높은 것으로 나타났다.

• 한국재료학회지
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• 제8권4호
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• pp.359-361
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• 1998

$SiH_{4}$를 반응물질로 사용하여 electron cyclotron resonance plasma enhanced chemical vapor deposition(ECR-PECVD)로 실리콘 기판위에 증착한 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H)으로부터 가시 photoluminescence(PL) 가 관찰되었다. a-si:H/Si로 부터의 PL은 다공질실리콘으로부터의 PL과 유사하였다. 급속열처리에 의해 $500^{\circ}C$에서 2분간 산소분위기에서 어닐링된 시편의 수소함량은 1~2%로 줄어들었고 시편은 가시 PL을 보여주지 않았는데 이는 a-Si:H의 PL과정에서 수소가 중요한 역할을 한다는 것을 뜻한다. 증착된 a-Si:H의 두께가 증가함에 따라 PL의 세기는 감소하였다. $SiH_{4}$를 사용하여 ECR-PECVD에 의해 Si상에 증착된 a-Si:H로부터의 가시 PL은 Si과 증착된 a-Si:H막 사이에 증착이 이루어지는 동안에 형성된 수소화실리콘으로부터 나오는 것으로 추론된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권3호
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• pp.29-35
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• 2007

본 연구에서는 산소플라즈마로 티타늄을 산화하고 급속열처리하여 티타니아 광촉매 박막을 제조하고 휴믹산 제거실험을 수행하였다. 플라즈마 화학기상증착장치에서의 산소플라즈마는 티타늄 표면을 산화시킴으로써 광촉매 피막을 생성하게 된다. 증착조건에서 RF power는 최대 500 W 이하에서 100 W, 150 W, 300 W, 처리시간은 5분, 10분에서 조절되었다. 박막의 특성은 XPS와 XRD로 측정하였다. 실험으로서 우리는 박막이 높은 성능을 나타내는 최적을 조건을 찾았다. 또한 제조된 박막의 경우 기존 Thermal spray Titania film에 비해 2배정도 우수하였고 분말만큼 광촉매 성능을 갖는다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.304.1-304.1
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• 2016

We have investigated the effect of plasma nitridation of atomic layer deposited-Al2O3 films of monocrystalline Si wafers and the thermal properties of nitridated Al2O3 films. Nitridation was performed on Al2O3 to form aluminum oxynitride (AlON) using NH3 plasma treatment in a plasma-enhanced chemical vapor deposition and it was conducted at temperature of $400^{\circ}C$ with various plasma power condition. After nitridation, we performed firing and forming gas annealing (FGA). For each step, we have observed the minority carrier lifetime and the implied Voc by using quasi-Steady-State photoconductance (QSSPC). We confirmed a tendency to increase the minority carrier lifetime and the implied Voc after the nitridation. On the other hand, the minority carrier lifetime and the implied Voc was decreased after Firing and forming gas annealing (FGA). To get more information, we studied properties of the plasma treated Al2O3 films by using Secondary Ion Mass Spectroscopy (SIMS) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS).

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권10호
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• pp.2941-2944
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• 2014

The electrical and mechanical properties of the plasma polymerized low dielectric constant SiCOH films were investigated. The SiCOH films were produced with tetrakis(trimethylsilyloxy)silane and cyclohexane as precursors by using a plasma enhanced chemical vapor deposition. When the deposition plasma powers were changed from 10 to 50 W, the relative dielectric constant of the SiCOH film increased from 2.09 to 2.76 and their hardness and elastic modulus were changed from 1.6 to 5.6 GPa and from 16 to 44 GPa, respectively. After thermal annealing at $500^{\circ}C$, the annealed SiCOH films showed relative dielectric constants of 1.80-2.97, a hardness of 0.45-0.6 GPa and an elastic modulus of 6-7 GPa. And then, the chemical structures of as-deposited and annealed SiCOH films were analyzed by using Fourier transform infrared spectroscopy.