• Title/Summary/Keyword: 단일벽탄소나노튜브

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The Fabrication of A Semi-conducting Single-walled Carbon Nanotube Device Using A Burning Technique (연소 기술을 이용한 반도체성 단일벽 탄소 나노튜브 장치 제작)

  • 이형우;한창수;김수현;곽윤근
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.881-885
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    • 2004
  • We report a method for making a device on which semi-conducting single-walled carbon nanotubes are attached selectively between two metal electrodes. This method is divided two processes. First we can connect a rope of single-walled carbon nanotubes(SWNTs) between two electrodes using the electric field. But a SWNTs' rope obtained by the first process was composed of a few of metallic and semi-conducting SWNTs together. The second process is to burn the metallic and semi-conducting nanotubes through applying a voltage. As a result, we can obtain a semi-conducting SWNT device. To make the patterned electrodes, we deposited $SiO_2$(150nm) on a wafer. After then, we made a patterned samples with Ti(200 $\AA$)/Au(300$\AA$). We empirically obtained a electric condition 0.66 $V_{pp}$ /${\mu}{\textrm}{m}$@5MHz. From this result, we verified that most of current go through the metallic nanotubes in this device. When we apply DC voltage between two electrodes, the metallic carbon nanotubes are burnt. Finally, we can obtain a semi-conducting nanotube device which we desire to make. We got the I-V characteristic graph which has shown the semi-conducting property. We hope to apply to the various applications using this selective semi-conducting carbon nanotube deposition method.ethod.

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Characteristics of Transparent Conductive Films of Single-Walled Carbon Nanotubes with Treatment of Surfactants and Nitric Acid

  • Kim, Myeong-Su;Gwak, Jeong-Chun;Lee, Seung-Ho;Lee, Nae-Seong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.32.1-32.1
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    • 2009
  • 현재 ITO를 대체할 재료로 투명 전도성 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 필름에 대한 연구가 진행 되고 있다. 이러한 연구에서 특히 CNT 필름의 투과도에 따른 전기저항을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단일벽 CNT (single-walled CNT)를 여러 가지 계면활성제로 최적 분산시킨 수용액으로부터 제조한 CNT 필름의 투과도에 따른 면 저항 (sheet resistance) 변화를 관찰하였다. 우선 계면활성제로 분산시킨 CNT 수용액을 알루미나 재질의 필터에서 정량적으로 진공 필터링하여 CNT 필름을 제조하였다. 알루미나 필터를 sodium hydroxide (NaOH) 수용액으로 용해시켜 제거함으로써 얻은 CNT 필름을 유리기판 위에 부착시켰다. 필름의 전기저항을 낮추기 위해 유리기판 위에 부착된 CNT 필름을 질산 (HNO3) 용액으로 처리하였다. Scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy를 이용하여 각각 필름의 형상과 광 투과도를 분석하였고, 4-point probe로 면 저항을 측정하였다. 계면활성제로 분산시킨 CNT 필름 대부분의 면 저항은 질산 처리에 의해 감소하였다. 이는 CNT 표면에 코팅되어 있던 계면활성제가 질산에 의해 제거되었기 때문인 것으로 예상된다. 여러 계면활성제 중 sodium dodecyl benzenesulfonate로 분산시킨 CNT 필름이 산 처리 후에 가장 낮은 면 저항을 보였다. 그리고 Polyvinyl pyrrolidone (PVP)과 cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)를 사용하여 제조한 CNT 필름의 면 저항이 가장 뚜렷한 감소를 보였다.

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Comparative Study on Transparent Conductive Single-Walled Carbon Nanotube Thin Films by Using Various Surfactants (다양한 계면활성제를 이용한 투명 전도성 탄소나노튜브 필름의 비교연구)

  • Kim, Myoung-Su;Goak, Jeung-Choon;Lee, Seung-Ho;Han, Jong-Hun;Lee, Nae-Sung
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.410-410
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    • 2009
  • 현재 탄소나노튜브 (carbon nanotube, CNT)를 여러 분야에 응용하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 단일벽 CNT (single-walled CNT)를 여러 가지 계면활성제로 최적 분산시킨 수용액으로부터 제조한 투명 전도성 필름을 터치스크린이나 디스 플레이 소자에 응용할 목적으로 필름의 전기저항 및 광 투과도를 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 우선 계면활성제로 분산시킨 정량의 CNT 수용액을 알루미나 재질의 필터에서 진공 필터링하여 CNT 필름을 제조하였다. 알루미나 필터를 sodium hydroxide (NaOH) 수용액으로 용해시켜 제거하여 얻은 CNT 필름을 유리기판 위에 부착시켰다. 필름의 전기저항을 낮추기 위해 유리기판 위에 부착된 CNT 필름을 질산($HNO_3$) 용액으로 처리하였다. Scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy를 이용하여 각각 필름의 형상과 광투과도를 분석하였고, 4-point probe로 면 저항을 측정하였다. 계면활성제로 분산시킨 대부분의 CNT 필름의 면 저항은 질산 처리에 의해 감소하였다. 이는 CNT 표면에 코팅되어 있던 계면활성제가 질산에 의해 제거되었기 때문인 것으로 예상된다. 그리고 anionic 계면활성제를 이용한 필름이 대체로 낮은 면 저항을 보였고, 그중 분산력이 가장 좋은 sodium dodecyl benzenesulfonate(SDBS)가 최저의 면 저항을 나타내었다. 질산처리에서 Polyvinyl pyrrolidone(PVP)과 cetyltrimethylammonium bromide(CTAB)를 사용하여 제조한 CNT 필름의 면 저항이 가장 뚜렷한 감소를 보였다.

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Carbon Nanotube DNA Bioconjugates as Nano-Bio Markers (탄소 나노튜브와 DNA와의 결합을 통한 나노-바이오 마커 응용)

  • Hwang Eung-Soo;Chengfan Cao;Hong Sang-Hyun;Jung Hye-Jin;Cha Chang-Yong;Choi Jae-Boong;Kim Young-Jin;Baik Seung-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2005.06a
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    • pp.668-671
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    • 2005
  • Carbon nanotubes exhibit strong fluorescence emissions in the region of near infrared regions where most biomolecules are transparent. Such signals are highly sensitive to environment variations as well as adsorption of specific biomolecules. In this research, single walled carbon nanotubes(SWNTs) are assembled with different types of DNAs and used to target specific types of DNAs. Dot blot investigations and corresponding raman spectroscopy observations demonstrated excellent selectivity of carbon nanotube-DNA bioconjugates. The results show possibility of using SWNT as generic nano-bio markers for precise detection of different kinds of genes.

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Stretchable nanowire/nanotube logic devices

  • Sin, Geon-Cheol;Park, Jae-Hyeon;Ha, Jeong-Suk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.263-263
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    • 2010
  • 실제 옷처럼 입는 컴퓨터를 구현하거나 복잡하고 움직임이 많은 사람의 장기 등 생체에 이식 가능한 정보 전자 소자를 개발하려는 시도가 많이 이루어지고 있다. 현재는 기존의 반도체 공정과 실리콘 소재를 기반으로 연구 결과가 보고되고 있는데, 이는 소자 제작에 있어서 높은 공정 온도 등으로 인해 응용성이 제한되는 상황이다. 우리는 metal oxide 나노선과 단일벽 탄소나노튜브 (SWCNT)를 성장하여 각각 슬라이딩 전이법과 thermal tape 전이법을 이용하여 원하는 기판에 전이하고 소자를 제작하였다. metal oxide 나노선은 슬라이딩 전이를 통해 정렬된 상태로 패턴을 제작하였으며, SWCNT는 density 제어와 채널 크기 조정을 통해 반도체성 채널을 유도하여 소자 특성을 확보하였다. 또한 각 나노선의 전계효과소자와 SWCNT로 구성된 PMOS inverter를 유연한 고분자 필름기판위에 구현하고, 이를 스트레칭이 가능한 스테이지를 이용해 strain 대비 전기특성 변화를 분석하였다. 유연성이 좋은 나노선/나노튜브로 제작된 해당 소자는 전체 소자가 스트레칭이 가능할 수 있게 연결구조를 디자인하여 수십% 의 stain에도 각각의 전기특성이 유지되었다. 이처럼 스트레칭이 가능한 1차원 나노소재 소자는 그 유연성을 바탕으로 입는 옷처럼 구겨지거나 늘여지게 되는 다양한 스트레칭 상황에도 특성이 보장되어 미래 정보전자소자로 많은 응용이 가능할 것으로 예상된다.

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Temperature and Loading-Rate Dependence on the Mechanical Behavior of Carbon Nanotubes (탄소나노튜브의 역학적 거동에 관한 온도와 하중부하속도의 의존성)

  • Jeong Byeong-Woo;Lim Jang-Keun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.30 no.7 s.250
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    • pp.809-815
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    • 2006
  • The temperature and loading-rate dependence on the mechanical behavior of single-walled carbon nanotubes under axial compression and torsion is examined with classical molecular dynamics simulation. The critical buckling is found to depend on the temperature and loading-rate. The yielding under torsion is also found to depend on the temperature and loading-rate. But it is shown that the compression and torsional stiffness are independent of the varied temperatures and loading-rates.

Fabrication and Characterization of Carbon Nanotube-modified Carbon Paper-based Lactate Oxidase-catalase Electrode (탄소나노튜브로 개질된 탄소종이 기반 젖산산화효소 - 카탈레이즈 전극 제작 및 특성 분석)

  • Ke Shi;Varshini Selvarajan;Yeong-Yil Yang;Hyug-Han Kim;Chang-Joon Kim
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.4
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    • pp.576-583
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    • 2023
  • This study aimed to investigate the impact of enhancing the electrode conductivity and mitigating the production of hydrogen peroxide - a by-product arising from lactate oxidation - on the performance of lactate electrodes. The electrical conductivity of the electrode was improved by modifying the surface of carbon paper with single-walled carbon nanotubes. Catalase was introduced to effectively eliminate the hydrogen peroxide produced during the lactate oxidation reaction. The carbon paper electrode, with simultaneous immobilization of both lactate oxidase and catalase, yielded a current 1.7 times greater than the electrode where only lactate oxidase was immobilized. The electrode in which lactate oxidase and catalase were co-immobilized on the surface of carbon paper modified with single-walled carbon nanotubes, produced a current of 171 µA, which was more than twice as much current as the carbon paper with only lactate oxidase immobilized. The optimized electrode showed a linear response up to lactate concentration of 20 mM, confirming that it can be used as a sensor electrode.

Development of flexible energy storage device based on reduced graphene oxide (rGO)/single-walled carbon nanotubes (SWNTs) composite (환원된 그래핀/단일벽 탄소나노튜브 복합체를 이용한 플렉시블 에너지 저장 매체의 개발)

  • Yoo, Yeong Hwan;Cho, Jae Bong;Kim, Yong Ryeol;Jeong, Hyeon Taek
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.33 no.3
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    • pp.593-598
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    • 2016
  • We report on the preparation of reduced graphene oxide (rGO)/single-walled carbon nanotubes (SWNTs) electrodes deposited onto flexible polyethylene terephthalate (PET) via spray coating technique. The highest capacitance value of the unbent rGO/SWNTs electrode was $82Fg^{-1}$ in 1 M $H_2SO_4$ at $100mVs^{-1}$, which decreased to $38Fg^{-1}$ after 500 bending cycle. Further characterization, including galvanostatic charge/discharge measurements and electrochemical impedance spectroscopy (EIS), showed that the rGO/SWNTs electrode retained a well-defined capacitive response after repetitive bending cycle. Overall, the rGO/SWNTs composite electrode showed reasonable electrochemical properties even prolonged bending cycle. Approximately 50% of the initial capacitance for the rGO/SWNTs composite electrode is remained after 500 bending cycle, making the electrode a potential option for flexible energy storage applications.

Electrical Conductivity, Optical Transmittance, and Oxidation Stability of Transparent Conductive Polymer Film Coated With Layered Pristine Single-walled Carbon Nanotube and Silver Nanowire (무정제 단일벽 탄소나노튜브와 은나노와이어가 적층으로 코팅된 투명전도성 고분자 필름의 전기 전도성, 광학 투과도 및 산화안정성)

  • Young Sil Lee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.61 no.3
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    • pp.456-462
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    • 2023
  • An electrically conductive and transparent electrode was created by applying a dispersion of pristine single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) and silver nanowires to a polyethylene terephthalate (PET) film using a bar coating method. The SWCNTs were added to increase the electrical conductivity and transmittance of the silver nanowires while also preventing the haze from increasing due to the stacking of multiple layers containing SWCNTs and silver nanowires on the PET substrate. The silver nanowires in the electrode were also found to be stable against oxidation. The transparent electrode displayed excellent electrical and optical properties, with a sheet resistance of 47 Ω/□, transmittance of 96.72%, and haze of 1.93%. Additionally, the sheet resistance of the electrode remained stable over time, with a change of only 6.4% after a constant temperature and humidity test, making it suitable for long-term use. A hybrid transparent electrode that is economically feasible and environmentally sustainable has been developed through the utilization of pristine SWCNT and silver nanowire.