• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2011.05a
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• pp.187-187
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• 2011

지르코니아 ($ZrO_2$) 표면에 금속 (Au)으로 표면 코팅한 후 Ti-6Al-4V와 진공 브레이징 접합을 행하였다. 표면에 코팅한 Au 층의 영향을 비교 분석하기 위하여 Au를 코팅하지 않은 지르코니아도 모재로 사용하였다. 접합소재로는 Ag-Cu-Ti계 active filler를 사용하였다. $ZrO_2$/Ti-6Al-4V 브레이징 결과, active filler는 양측 모재 표면에 wetting 되었으며, Ti-6Al-4V 내부로 filler 확산으로 인하여 두 모재의 direct joint가 관찰되었다. 접합 계면 사이에 접합부 결함은 관찰되지 않았다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.266-267
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• 2011

질화갈륨(GaN)은 높은 전자이동도 및 높은 항복전계를 가지며 낮은 온저항으로 인하여 에너지효율이 우수하기 때문에 고출력 전력소자 분야에서 많은 관심을 받고 있다. GaN을 이용한 고출력 전력소자의 경우 상용화 수준에 근접할 만한 기술적 진보가 있었으나, 페르미 레벨 고정(Fermi-level pinning) 현상, 소자의 누설전류 등 아직 해결되어야 할 문제를 갖고 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용한 고출력 전력소자의 누설전류를 억제시키기 위해 오믹 접합 중 Au의 상호확산을 억제하는 중간층 금속(Mo or Ni)을 변화시켰으며 오믹 열처리 온도에 따른 특성을 비교 연구하였다. $Cl_2$와 $BCl_3$를 이용하여 0.6 ${\mu}m$ 깊이의 메사 구조가 활성영역을 형성하였고, Si 도핑된 n-GaN 위에 Ti/Al/Mo/Au (20/100/25/200 nm) 와 Ti/Al/Ni/Au (20/100/25/200 nm) 오믹 접합을 각각 설계, 제작하였다. 오믹 열처리시의 GaN 표면오염을 방지하기 위해 $SiO_2$ 희생층을 증착하였다. 오믹 접합 형성을 위해 각 750$^{\circ}C$, 800$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$에서 30초간 열처리를 진행 하였으며, 이후 6 : 1 BOE 용액으로 $SiO_2$ 희생층을 제거하였다. 750, 800, 850$^{\circ}C$에서 Ti/Al/Mo/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 2.56, 2.34, 2.22 ${\Omega}$-mm 이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 43.72, 2.64, 1.86 ${\Omega}$-mm이었다. Isolation 누설전류를 측정하기 위해서 두 개의 오믹 접합 사이에 메사 구조가 있는 테스트 구조를 제안하였다. Isolation 누설전류는 Ti/Al/Mo/Au 구조에서 두 오믹 접합 사이의 거리가 25 ${\mu}m$이고 100 V일 때 750, 800, 850 $^{\circ}C$의 열처리 온도에서 각 1.25 nA/${\mu}m$, 2.48 nA/${\mu}m$, 8.76 nA/${\mu}m$이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조에서는 각 1.58 nA/${\mu}m$, 2.13 nA/${\mu}m$, 96.36 nA/${\mu}m$이었다. 열처리 온도가 증가하며 오믹 접합 저항은 감소하였으나 isolation 누설전류는 증가하였다. 750$^{\circ}C$ 열처리에서 오믹 접합 저항은Ti/Al/Mo/Au 구조가 Ti/Al/Ni/Au 구조보다 약 17배 우수하였고, 850$^{\circ}C$ 고온의 열처리 경우 Ti/Al/Mo/Au 구조의 isolation 누설전류는 8.76 nA/${\mu}m$로 Ti/Al/Ni/Au의 누설전류 96.36 nA/${\mu}m$보다 약 11배 우수하였다. Ti/Al/Mo/Au가 Ti/Al/Ni/Au 보다 오믹 접합 저항과 isolation 누설전류 측면에서 전력용 GaN 소자에 적합함을 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• v.16 no.2
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• pp.81-90
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• 2011

Different weight percentages of Ag, Pt, and Au doped nano $TiO_2$ were synthesized using the acetic acid hydrolyzed sol-gel method. The crystallite phase, surface morphology combined with elemental composition and light absorption properties of the doped nano $TiO_2$ were comprehensively examined using X-ray diffraction (XRD), $N_2$ sorption analysis, transmission electron microscopic (TEM), energy dispersive X-ray, and DRS UV-vis analysis. The doping of noble metals stabilized the anatase phase, without conversion to rutile phase. The formation of gold nano particles in Au doped nano $TiO_2$ was confirmed from the XRD patterns for gold. The specific surface area was found to be in the range 50 to 85 $m^2$/g. TEM images confirmed the formation a hexagonal plate like morphology of nano $TiO_2$. The photocatalytic activity of doped nano $TiO_2$ was evaluated using 4-chlorophenol as the model pollutant. Au doped (0.5 wt %) nano $TiO_2$ was found to exhibit higher photocatalytic activity than the other noble metal doped nano $TiO_2$, pure nano $TiO_2$ and commercial $TiO_2$ (Degussa P-25). This enhanced photocatalytic activity was due to the cathodic influence of gold in suppressing the electron-hole recombination during the reaction.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.140.2-140.2
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• 2013

Strong metal-support interaction effect is an important issue in determining the catalytic activity for heterogeneous catalysis. In this work, we report the catalytic activity of $Au/TiO_2$, $Au/Al_2O_3$, and $Au/Al_2O_3-CeO_2$ nanocatalysts under CO oxidation fabricated by arc plasma deposition (APD), which is a facile dry process with no organic materials involved. These catalytic materials were characterized by transmission electron microscopy (TEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and $N_2$-physisorption. Catalytic activity of the materials has measured by CO oxidation using oxygen, as a model reaction, in a micro-flow reactor at atmospheric pressure. Using APD, the catalyst nanoparticles were well dispersed on metal oxide powder with an average particle size (3~10 nm). As for catalytic reactivity, the result shows $Au/Al_2O_3-CeO_2$ nanocatalyst has the highest catalytic activity among three samples in CO oxidation, and $Au/TiO_2$, and $Au/Al_2O_3$ in sequence. We discuss the effects of structure and metal-oxide interactions of the catalysts on catalytic activity.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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• 1998.09a
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• pp.103-111
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• 1998

Au fine particle dispersed TiO2 film was prepared on silica glass substrate by sol-gel dip and firing process. The films were fabricated from the system of titanium tetraisoproxie-EtOh-HCl_H2O-hydrogen tetrachloroaurate(III) tetrahydrate. The conditions for the formation of the clear solution and dissolving high concentration of Au compound were examined. And a photoreduction process was adopted to control the size of gold metal particles. Phase evolution of matrix TiO2 and variation of Au particle with UV irradiation were investigated by XRDA, SEM, TEM and UV-visible spectrophotometer. And the effect of CPCl(Cetylpyridinium chloride monohydrate) as a dispersion agent was evaluated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.209-209
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• 2010

금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자의 모양, 크기, 분포 상태를 조절하여 가시광선과 적외선, 자외선 영역에서 강한 표면 플라즈몬 효과을 이용할 수 있는데, 최근 이러한 금속 나노입자의 표면플라즈몬 효과를 이용하여 태양광 소자의 성능을 향상시키는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 그 중, 높은 효율과 낮은 제작비용 그리고 간단한 공정과정의 장점을 갖고 있어서 크게 주목 받고 있는 염료감응태양전지에서도 금(Au) 또는 은(Ag) 금속 나노입자을 이용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 그 예로, Au가 코팅된 $TiO_2$ 기반의 염료감응태양전지구조를 제작하여, 입사된 빛이 표면플라즈몬 효과를 통해, Au에서 여기된 전자들이 Au/$TiO_2$ 사에의 schottky 장벽을 통과하여 $TiO_2$의 전도대 전자들의 밀도가 증가하여, charge carrier generating rate을 높여 소자의 광변환 효율의 향상을 증명하였다. 이에 본 연구에서는, $TiO_2$보다 높은 전자 이동도(mobility)와 직선통로(direct path way)의 장점을 갖고 있는 ZnO nanorod에서의 charge carrier generating rate을 높일 수 있도록, 비교적 가격이 저렴한 Ag nanoparticle을 코팅하였다. ZnO nanorod 제작은 낮은 온도에서 간단하게 성장시킬 수 있는 hydrothermal 방법을 이용하였다. 기판위에 RF magnetron 스퍼터를 이용하여 AZO seed layer를 증착한 후, zinc nitrate $Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$과 hexamethylentetramines (HMT)으로 혼합된 용액을 사용해 ZnO nanorods를 성장시켰다. 이 후, Ag를 형성할 수 있도록 열증기증착법을 이용하여 코팅하였다. Ag의 증착시간에 따른 ZnO nanorods에서의 코팅된 구조와 형태를 관찰하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 입사된 빛에 의해, 여기된 ZnO 전도대 전자들이 다시 재결합을 통해 방출되는 photoluminescence 양을 scanning PL 장비를 통해 측정하여 Ag가 코팅된 ZnO nanorod의 광특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Ceranic Society Conference
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• 2002.10a
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• pp.200.2-200
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• 2002

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.20 no.5
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• pp.339-344
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• 2011

The Ohmic contact of Ti/Au metals on n-type ZnO thin film deposited on c-plane sapphire substrates by pulsed laser deposition was investigated by TLM (transfer length method) patterns. The Ti/Au metal films with thickness of 35 nm and 90 nm were deposited by electron-beam evaporator and thermal evaporator, respectively. By using the photo-lithography method, the $100{\times}100{\mu}m^2$ TLM patterns with $6{\sim}61{\mu}m$ gaps were formed. To improve the electrical properties as well as to decrease an interface states and stress between metal and semiconductor, the post-annelaing process was done in oxygen ambient by rapid thermal annealing system at temperature of $100{\sim}500^{\circ}C$ for 1 min. In this study, it appeared that the minimum specific contact resistivity shows about $1.1{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^2$ in $300^{\circ}C$ annealed sample, which may be originated from formation of oxygen vacancies of ZnO during an oxidation of Ti metal at the interface of Ohmic contacts.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2007.02a
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• pp.15-16
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• 2007

• Progress in Superconductivity and Cryogenics
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• v.12 no.3
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• pp.7-11
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• 2010

For many large-scale applications of high-temperature superconducting materials, large critical current density($J_c$) in high applied magnetic fields are required. A number of methods have been reported to introduce artificial pinning centers(APCs) in $YBa_2Cu_3O_{7-\delta}$(YBCO) films for enhancement of their $J_c$. In this work, we investigated electric characteristic of YBCO films on $SrTiO_3$ (100) substrates whose surfaces were modified by the introduction of Au nanoparticles (AuNPs). Au nanoparticles were uniformly dispersed on STO substrates with one of typical solution techniques, self assembled monolayer. After heating the STO substrates with Au nanoparticles, the size of Au nanoparticles was around 29~32 nm in height and 41~49 nm in diameter. XRD diffraction patterns taken on the YBCO film with Au nanoparticles show the c-axis orientation. The measured $T_c$ of YBCO /AuNPs films was around 89K and the $J_c$ was 0.75 MA/$cm^2$ at 65 K and 1 T.