• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.353-353
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• 2012

InAs nanowires (NWs)는 나노소자스케일의 전자소자나 광전자소자를 위한 기본 단위(building block)로 사용될 수 있고, 1차원적 나노구조를 가지면서 나타나는 특별한 전기적, 광학적 특성으로 인해 전계효과 트랜지스터, 레이저, 광발광 다이오드, 가스 검출 센서 등의 많은 응용소자로 활용을 위한 연구가 진행되 있으며 주로 실리콘, 갈륨비소 기판 위에 금속유기기상 증착(MOCVD) 또는 분자선 증착 (MBE)을 이용하여 선택적 수직배열 성장 조절을 위한 연구와 특성 평가 연구가 주로 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 InAs NWs를 MBE 장치를 이용하여 Si(111) 기판 위에 Au와 같은 촉매를 사용하지 않고 Si과 InAs의 큰 격자 불일치로 인하여 성장되는 Volmer-weber 성장 모드를 이용 하였다. InAs NW 성장모드는 Si ($5.4309{\AA}$)과 InAs ($6.0584{\AA}$) 사이에 큰 격자상수 차이를 이용하게 되는데 촉매를 사용하여 성장하는 일반적인 이종 화합물 반도체 성장 모드와 달리 액상상태가 존재하지 않고 바로 In과 As이 Si 기판 위를 이동하여 수직방향으로 성장이 이루어지는 vaporsolid(VS) 모드이다. InAs NW V-S 성장 모드는 Si 기판과의 격자 상수차에 의한 스트레스를 이용해야 하므로 Si기판 위에 존재하는 native oxide는 완벽히 제거되어야 한다. InAs NW 최적 성장 조건을 찾기위해 V/III raitio, 성장 온도, 기판표면처리 등의 성장 변수를 변화 시켜가며 실험을 수행하였다. Native oxide를 제거하기 위하여 HF와 buffered oxide etchant (BOE)를 사용하였다. InAs NWs 성장조건은 Indium flux를 고정 시키고 V/III ratio는 50~400까지 변화를 주었다. V/III ratio를 200으로 고정을 시키고 성장온도를 $375{\sim}470^{\circ}C$에서 성장 하였다. 이 때 InAs NWs는 $430^{\circ}C$에서 가장 높은 밀도와 aspect ratio를 얻을 수 있었다. Arsenic flux에 대해서는 많을 수록 좋은 aspect ratio를 얻을 수 있었다. 하지만 InAs 구조의 절대 부피는 거의 같다는 것을 확인 할 수 있었고 이는 온도와 V/III ratio가 Indium adatom의 surface migration length에 대하여 중요한 요소로 작용되는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Powder Materials
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• v.21 no.1
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• pp.28-33
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• 2014

This paper describes the surface modification effect of a Ti substrate for improved dispersibility of the catalytic metal. Etching of a pure titanium substrate was conducted in 50% $H_2SO_4$, $50^{\circ}C$ for 1 h-12 h to observe the surface roughness as a function of the etching time. At 1 h, the grain boundaries were obvious and the crystal grains were distinguishable. The grain surface showed micro-porosities owing to the formation of micro-pits less than $1{\mu}m$ in diameter. The depths of the grain boundary and micro-pits appear to increase with etching time. After synthesizing the catalytic metal and growing the carbon nano tube (CNT) on Ti substrate with varying surface roughness, the distribution trends of the catalytic metal and grown CNT on Ti substrate are discussed from a micro-structural perspective.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.445.2-445.2
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• 2014

표면 조직화의 목적은 태양전지 표면에서의 입사되는 빛의 반사율을 감소 시키고, 웨이퍼 내에서 빛의 통과 길이를 길게 하며, 흡수되는 빛의 양을 증가시키는 것이다. 본 연구에서는 여러 가지 표면 조직화 공정 기술을 이용하여 표면 형상에 따른 광 변환 효율에 대해 연구하였으며, 셀을 제작하여 전기적 특성과 광학적 특성의 상관관계를 분석하였다. KOH를 이용한 표면 조직화, 산 증기를 이용한 표면 조직화, 반응성 이온 식각을 이용한 표면 조직화, 금속 촉매 반응을 이용한 표면 조직화 공정 기술을 이용하여 표면 조직화 공정을 진행하였다. 셀 제작 결과, 반사도 결과와는 상반되는 결과를 얻을 수 있었다. 표면 조직화 형상에 따른 셀 효율의 변화는 도핑 프로파일과 표면 재결합 속도의 변화 때문이라 생각되며 더 명확한 분석을 위해 양자 효율을 측정하여 분석을 시도하였다. 표면 조직화 공정 기술별 도핑 프로파일을 보면 KOH를 이용한 표면 조직화 공정을 제외한 나머지 표면 조직화 공정들의 도핑 프로파일은 불균일하게 형성되어 있는 것을 확인 할 수 있다. 양자 효율 측정 결과 단파장 대역에서 낮은 응답특성을 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 그 이유는 낮은 반사도를 가지는 표면 조직화 공정의 경우 나노사이즈의 구조를 갖기 때문에 균일한 도핑 프로파일을 얻지 못해 전자, 정공의 분리가 제대로 이루어지지 못하였고 표면 재결합 속도증가의 원인으로 단락전류와 개방전압이 낮아져 효율이 떨어진 것으로 판단된다. 결과적으로 낮은 반사율을 갖는 표면 조직화 공정도 중요하지만 표면 조직화 공정 기술에 따른 균일한 도핑 프로파일을 갖는 공정을 개발한다면 단파장 응답도가 향상되어 단락전류밀도와 개방전압 상승효과를 얻을 수 있을 것이라 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.6
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• pp.1302-1307
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• 2006

This study describes the preparation of high-performance photocatalyst and its environmental applications. We prepared visible-light response nano-particle photocatalyst exhibiting the similar photocatalytic activity with $TiO_2$, dispersed $TiO_2$ on $SiO_2$ with an active rutile type titanium oxide prepared at low temperature. The binder and stable photocatalytic $TiO_2$ sol for photocatalytic system were also prepared. Such products were evaluated by UV/Vis spectrometer, X-ray diffraction analysis, SEM, measurement of photocatalytic activities and surface area, mechanical properties of $TiO_2$-coated surfaces. The results obtained can be applied in efficient photocatalytic systems using POF and metal plate for the purification of air.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.22 no.2
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• pp.185-189
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• 2011

In this work, nano-sized M-ferrites (M=Co, Ni, Cu, Zn) for the decomposition of carbon dioxide were synthesized by the chemical co-precipitation. From the thermogravimetric analysis, it was clear that the maximum weight loss of each sample took place below $350^{\circ}C$. High temperature calcination resulted in more systematic crystallines, smaller specific surface area and larger particle size. An analysis by FTIR in the range of $375{\sim}406cm^{-1}$ revealed the presence of chelates at the octahedral site, which implies the formation of spinel structure in the ferrites. The current work showed that a $500^{\circ}C$ is the optimum heat treatment temperature of metal ferrites for $CO_2$ decomposition reaction.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.34 no.4
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• pp.208-214
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• 2024

To fabricate intermetallic nanoparticles with high oxygen reduction reaction activity, a high-temperature heat treatment of 700 to 1,000 ℃ is required. This heat treatment provides energy sufficient to induce an atomic rearrangement inside the alloy nanoparticles, increasing the mobility of particles, making them structurally unstable and causing a sintering phenomenon where they agglomerate together naturally. These problems cannot be avoided using a typical heat treatment process that only controls the gas atmosphere and temperature. In this study, as a strategy to overcome the limitations of the existing heat treatment process for the fabrication of intermetallic nanoparticles, we propose an interesting approach, to design a catalyst material structure for heat treatment rather than the process itself. In particular, we introduce a technology that first creates an intermetallic compound structure through a primary high-temperature heat treatment using random alloy particles coated with a carbon shell, and then establishes catalytic active sites by etching the carbon shell using a secondary heat treatment process. By using a carbon shell as a template, nanoparticles with an intermetallic structure can be kept very small while effectively controlling the catalytically active area, thereby creating an optimal alloy catalyst structure for fuel cells.

• Resources Recycling
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• v.28 no.5
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• pp.60-67
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• 2019

A valuable metal recovery from waste resources such as spent rechargeable secondary batteries is of critical issues because of a sharp increase in the amount of waste resources. In this context, it is necessary to research not only recycling waste lithium-ion batteries (LIBs), but also reusing valuable metals (e.g., Li, Co, Ni, Mn etc.) recovered from waste LIBs. In particular, the lithium hydroxide ($LiOH{\cdot}xH_2O$), which is of precursors that can be prepared by the recovery of Li in waste LIBs, can be reused as a catalyst, a carbon dioxide absorbent, and again as a precursor for cathode materials of LIB. However, most studies of recycling the waste LIBs have been focused on the preparation of lithium carbonate with a recovery of Li. Herein, we show the preparation of high purity lithium hydroxide powder along with the precipitation process, and the systematic study to find an optimum condition is also carried out. The lithium carbonate, which is recovered from waste LIBs, was used as starting materials for synthesis of lithium hydroxide. The optimum precipitation conditions for the preparation of LiOH were found as follows: based on stirring, reaction temperature $90^{\circ}C$, reaction time 3 hr, precursor ratio 1:1. To synthesize uniform and high purity lithium hydroxide, 2-step precipitation process was additionally performed, and consequently, high purity $LiOH{\cdot}xH_2O$ powder was obtained.