• Title/Summary/Keyword: 나노계면

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Nondestructive Evaluation of Nanostructured Thin Film System Using Scanning Acoustic Microscopy (초음파현미경을 이용한 나노 구조 박막 시스템의 비파괴평가)

  • Miyasaka, Chiaki;Park, Ik-Keun;Park, Tae-Sung
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.30 no.5
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    • pp.437-443
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    • 2010
  • In recent years, as nano scale structured thin film technology has emerged in various fields such as the materials, biomedical and acoustic sciences, the quantitative nondestructive adhesion evaluation of thin film interfaces using ultra high frequency scanning acoustic microscopy(SAM) has become an important issue in terms of the longevity and durability of thin film devices. In this study, an effective technique for investigating the interfaces of nano scale structured thin film systems is described, based on the focusing of ultrasonic waves, the generation of leaky surface acoustic waves(LSAWs), V(z) curve simulation and ultra high frequency acoustical imaging_ Computer simulations of the V(z) curve were performed to estimate the sensitivity of detection of micro flaws(i.e., delamination) in a thin film system. Finally, experiments were conducted to confirm that a SAM system operating at a frequency of 1 GHz can be useful to visualize the micro flaws in nano structured thin film systems.

선택적 단결정 & 비정질층의 상분리를 이용한 ultra-slim MgZnO 나노와이어의 밀도조절 및 수직성장 방법

  • Kim, Dong-Chan;Lee, Ju-Ho;Bae, Yeong-Suk;Jo, Hyeong-Gyun;Lee, Jeong-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.22-22
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    • 2009
  • 최근 산화물 반도체와 나노소자 대한 관심이 날로 높아지고 있는 가운데 산화아연(ZnO) 나노구조를 이용한 나노소자 제작이 많이 연구되고 있다. 산화아연은 c축으로 우선 배향성을 가지는 우르짜이트 구조로써, 나노선 성장이 다른 산화물에 비해 용이하고 그 물리적, 화학적 특성이 안정 무수하다. 이러한 산화아연 나노선 제작법 가운데, 유기금속화학기상증착법은 다른 성장법에 비해 결정학적 광학적 특성이 우수하고 성장속도가 빨라 고품질 나노선 성장에 용이한 장비로 각광받고 있다. 하지만 bottom-up 공정을 기반으로 한 나노소자제작에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 1) 수직형 대면적 성장, 2) 나노선 밀도 조절의 어려움, 3) 기판과의 계면층에 자발적으로 생성되는 계면층의 제거, 4) 고온성장시 precursor의 증발 문제 등이 그것이다. 본인은 이러한 문제점을 해결하기 위해 산화아연 나노구조 성장 시, 마그네슘(Mg)을 도입하여, 각 원소의 함량 분포 정도에 따라 기판 표면에 30nm 두께 미만의 상분리층(단결정+비정질층)을 자발적으로 형성시켰다. 성장이 진행됨에 따라, 아연이 rich한 단결정 층에서는 나노선이 선택적으로 성장하게 하였고, 마그네슘이 rich한 비정질 층에서는 성장이 이루어지지 않게 하였다. 따라서 산화아연이 증발되는 온도영역에서 10nm 이하 직경을 가지는 나노선을 자발적으로 계면층 없이 수직 성장하였다. 또한, 표면의 단결정, 비정질의 사이즈를 Mg 함량으로 적절히 조절한 결과, 산화아연계 나노월 구조성장이 가능하였다.

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기판 세정공정 변화에 따른 실리콘 웨이퍼/비정질 실리콘 박막 나노계면 및 이종접합 태양전지 소자 특성 연구

  • O, Jun-Ho;Lee, Jeong-Cheol;Kim, Dong-Seok;Kim, Ga-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.423.1-423.1
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    • 2014
  • 본 발표에서는 실리콘 이종접합 태양전지에서 중요한 실리콘 웨이퍼 표면/계면 제어에 대하여 발표한다. 다시 말하여, 실리콘 웨이퍼 기판 세정공정 변화에 따른 실리콘 웨이퍼 표면의 소수전하수명(minority carrier lifetime, MCLT) 및 태양전지 소자특성 변화에 대하여 연구하였다. 구체적으로, 실리콘 웨이퍼 클리닝 최초단계로써 KOH damage etching 공정을 도입할 때, 이후 클리닝 공정을 통일하여 적용한 웨이퍼 표면의 MCLT 및 상기 웨이퍼를 이용하여 플라즈마 화학기상증착법(PECVD)을 통하여 제작한 태양전지 소자 효율은 KOH etching 시간이 10분일 때 최대치에 도달한 후 감소하였다. 또한, RCA1, RCA2, Piranha로 이루어진 웨이퍼 클리닝 단계의 사이에, 또는 맨 마지막에 묽힌 불산용액(DHF, 5 %) 처리를 하여 표면 산화막 제거 및 수소종단처리를 하여 기판의 passivation 특성을 향상시키고자 할 때, 불산용액 처리 순서에 따른 웨이퍼 표면의 MCLT 및 태양전지 소자 효율을 비교하였다. 그 결과, 묽은불산용액을 클리닝 단계 사이에 적용하였을 때의 MCLT 및 태양전지 소자의 특성이 더 우수하였다.

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Use of Core-Crosslinked Amphiphilic Polymer Nanoparticles as Templates for Synthesis of Nanostructured Inorganic Materials (코아 가교 양친성 고분자 나노입자 템플레이트를 이용한 무기물 나노 구조체 합성)

  • Kim, Hyun-Ji;Kim, Na-Hae;Kim, Juyoung
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.16 no.1
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    • pp.6-14
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    • 2015
  • In this study, physically and chemically stable core-crosslinked amphiphilic polymer (CCAP) nanoparticles were prepared using amphiphilic reactive precursors via soap-free emulsion process. Obtained CCAP nanoparticles were used as templates for synthesis of nanostructured $TiO_2$ nanoparticles. First, CCAP nanoparticles dispersed aqueous solutions were mixed with titanium isopropoxide to prepare stable organic-inorganic hybrid sols, and then obtained sols were spin coated onto glass substrate to prepare hybrid thin films onto glass, and then hybrid thin films were calcinated at various temperature to remove CCAP. Nanostructure of calcinated thin fims were examined by SEM. To study effect of CCAP nanoparticles on nanostructure of $TiO_2$ nanoparticles, the morphology of $TiO_2$ nanoparticles prepared using various CCAP templates was compared with that of $TiO_2$ nanoparticles prepared using conventional organic template, nonionic surfactant, Triton X-100.

Surface Chemistry in Biocompatible Nanocolloidal Particles (생체 적합한 나노입자와 계면화학)

  • Kim Jong-Duk;Jung Jae Hyun
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.30 no.3 s.47
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    • pp.295-305
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    • 2004
  • Colloid and surface chemistry have been focused on surface area and surface energy. Local surface properties such as surface density, interaction, molecular orientation and reactivity have been one of interesting subjects. Systems of such surface energy being important would be listed as association colloid, emulsion, particle dispersion, foam, and 2-D surface and film. Such nanoparticle systems would be applied to drug delivery systems and functional cosmetics with biocompatible and degradable materials, while nanoparticles having its size of several nm to micron, and wide surface area, have been accepted as a possible drug carrier because their preparation, characteristics and drug loading have been inves-tigated. The biocompatible carriers were also used for the solubilization of insoluble drugs, the enhancement of skin absorption, the block out of UV radiation, the chemical stabilization and controlled release. Nano/micro emulstion system is classified into nano/microsphere, nano/microcapsule, nano/microemulsion, polymeric micelle, liposome according to its prep-aration method and size. Specially, the preparation method and industrial applications have been introduced for polymeric micelles self-assembled in aqueous solution, nano/microapsules controlling the concentration and activity of high concen-tration and activity materials, and monolayer or multilayer liposomes carrying bioactive ingredients.

Characterization and Electrocatalytic Activities of Pt Nanoparticles Synthesized by Solution Plasma Process (유체 플라즈마 공정으로 합성한 백금 나노입자의 전기화학적 특성 평가)

  • Lee, Yu-Jin;Jin, Sang-Hun;Kim, Seong-Cheol;Kim, Seong-Min;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.161-161
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    • 2013
  • 본 연구에서는 백금 나노입자의 크기, 형상, 분포도에 따른 전기 화학적 효율을 평가하기 위해 계면활성제 농도를 달리하여 백금 나노입자를 합성하였다. 계면활성제로는 CTAB(cetyltrimethylammonium bromide)이 사용되었으며, 0.5 mM의 $H_2PtCl_6$의 백금 염을 환원시키기 위하여 유체 플라즈마 공정을 이용하였다. 공정 시간은 UV-vis 스펙트럼 결과를 토대로, 262 nm의 파장대에서 관찰된 LMCT(ligand-to-metal charge transfer) peak이 사라지는 시간을 기준으로 하여 공정을 진행하였다. 합성된 나노입자는 순환 전류-전압곡선(CV), TEM이미지와 XRD 분석을 이용하여 전기화학적 특성, 입자의 평균 크기 및 형상 변화를 비교 분석 하였다. 그 결과 CTAB을 넣지 않은 백금나노입자의 경우, CTAB을 넣고 제조한 백금 나노입자와는 달리 구의 형태로 뭉쳐있음을 관찰하였고, 이러한 백금 나노입자의 구조는 보다 높은 전기화학적 활성 특성을 가짐을 보였다.

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Strength of CNT Cement Composites with Different Types of Surfactants and Doses (분산제의 종류 및 사용량에 따른 CNT 보강 시멘트 복합체의 강도변화)

  • Ha, Sung-Jin;Kang, Su-Tae;Lee, Jong-Han
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.19 no.2
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    • pp.99-107
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    • 2015
  • This study was aimed to investigate the difference in strength of Carbon Nanotube (CNT) reinforced cement mortars with different types of surfactants and doses. In the experimental program, CTAB, SDBS and TX10 which were common surfactants adopted to improve CNTs dispersion in fabricating CNT composites in many industrial fields were included and superplasticizer which was revealed to be effective to disperse CNTs especially in CNT reinforced cementitious composites were added as well. Superplasticizer presented less strength reduction in cement mortar and more strength gain by adding CNTs among four types of surfactants. Higher dosage of superplasticizer caused lower strength of cement mortar. Adding CNTs of 0.4 wt.% or less to cement didn't show strength enhancement by adding CNTs but 0.8 wt.% of CNTs resulted in strengthening effect after all. Finally, a combination of 0.1 wt.% of CNTs, superplasticizer and sonication treatment could lead to strength improvement by adding CNTs in cement mortar.

Au-ZnO 나노복합체의 국부화된 플라즈몬 효과에 따른 유기발광소자의 효율 향상

  • Lee, Yong-Hun;Kim, Dae-Hun;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.219-219
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    • 2016
  • 유기발광소자는 저전력, 빠른 응답속도, 고휘도 및 자체발광 등의 장점들 때문에 고체 광원과 플렉서블 디스플레이로 연구가 진행되고 있다. 유기발광소자는 유기 발광층을 인광물질로 사용 함으로서 100 % 내부양자 효율을 이루고 있지만 공기와 유리기판의 계면과 유리 기판과 ITO 계면에서 발생하는 내부 전반사 효과와 유기물과 ITO 기판 사이에서 발생하는 웨이브 가이드 효과 등으로 인해 발광량의 약 20 %만을 외부로 추출 할 수 있다. 따라서 유기발광소자의 광 추출 효과를 증가시키기 위해서 소자외부에 아웃커플링 필름 또는 마이크로렌즈 어레이 필름을 부착시키는 방법, 금속 나노 입자를 유기발광소자 내에 삽입하여 표면 플라즈몬 효과로 인한 광추출 효율을 높이는 방법 등이 제시되고 있다. 본 연구에서는 Au-ZnO 나노복합체를 간단한 졸겔법을 이용하여 양극 버퍼층으로 사용하여 그에 따른 계면, 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. Au-ZnO 나노복합체를 포함한 tris(8-hydroxyquinolinato) aluminium (Alq3) 발광층에서 ZnO를 포함한 Alq3 발광층보다 엑시톤 수명이 빠르게 감소하는 것을 시간 관련 단광자 계산(Time-Correlated Single Photon Counting) 측정을 통해서 알 수 있었다. 이러한 결과는 Au 금속 나노입자의 플라즈몬 흡수 파장과 Alq3 발광층에서 생성되는 발광 파장이 겹쳐서 효과적인 공명 에너지 전달효과로 인해 Alq3 발광층의 발광성질이 향상된 것을 의미한다. Au-ZnO 나노복합체와 ZnO 나노입자를 가지는 유기발광소자의 전류 효율은 50 mA/cm2 에서 각각 2.27와 1.83 cd/A 가지는 것으로 확인 되었다. 또한 Au-ZnO 나노복합체와 ZnO 나노입자를 사용한 유기발광소자의 전압-전류밀도가 유사한 것을 확인 할 수 있는데 이는 Au 금속 나노입자가 ZnO 나노입자의 정공 주입능력을 저하시키지 않는 것을 의미한다.

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Methods to Formulate Waterborne Conjugated Polymer Nanoparticles (수분산 공액고분자 나노입자의 합성 방법론)

  • Seungju Kang;Boseok Kang
    • Journal of Adhesion and Interface
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    • v.24 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • A conjugated polymer is the next-generation emerging semiconductor material that can be applied in various fields, from organic electronics to biomedical applications. However, its low solubility in an aqueous medium has made the use of toxic organic solvents inevitable, thereby leading to formulation of conjugated polymers in the form of waterborne nanoparticles. This review paper discusses two principles of nanoparticle formation and representative methods for synthesizing conjugated polymer nanoparticles.