• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.1
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• pp.104-108
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• 2003

COF(Coefficient Of Friction), AE(Acoustic Emission), micro-cracks and crystal structure of the single crystalline silicon were investigated according to the induced normal load during scratching test. Scratching tests were performed with the loading rate of 100 N/min and various scratching speeds of 1, 3, 6, 10 mm/min from 0 up to 30 N of the maximum normal load. In consequence, COF, AE and crack density were observed to increase with increasing normal load or increasing scratching speed. Phase transformations from the silicon diamond structure to other structures were observed in the scratched grooves for the slow scratching speeds using micro-Raman spectroscopy.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.492-492
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• 2011

단일벽 탄소나노튜브(Single-Walled Carbon Nanotubes, SWCNTs)는 매우 우수한 전기적, 광전자적 특성을 가지고 있어 차세대 나노 전자소자 물질로 각광받고 있다. 특히, 이들의 전기적 특성은 직경과 카이랄리티(chirality)에 따라 금속성(metallic)과 반도체성(semiconducting)으로 구분된다. 각 특성에 따라 금속성은 투명전극, 반도체성은 전계효과 트랜지스터(CNT-FET)로 활용가능성이 높다. 하지만, 일반적으로 단일벽 탄소나노튜브는 이 두 가지의 특성이 혼재되어 합성되기 때문에, 그들의 선택적 분리는 나노튜브 기반 전자소자 응용을 위해 매우 중요한 과정 중 하나이다. 최근에는 반응 가스를 이용한 선택적 제거, 밀도차를 이용한 원심분리법(density gradient ultracentrifugation) 등 다양한 방법들이 보고된 바 있다. 본 연구는 대기 중에서 마이크로웨이브 조사하여 금속성 나노튜브만을 선택적으로 제거하였다. 마이크로웨이브 조사는 CVD 방법과 전기 방전법으로 성장된 단일벽 탄소나노튜브에 800W로 조사 시간을 변화하며 수행하였다. 실험 결과, 조사 시간이 증가할수록 두 종류의 나노튜브에서 반도체성 나노튜브는 남아있는 반면 금속성 나노튜브는 점차 제거되었다. 이러한 원인은 각 전기적 특성에 따른 유전상수 차이에 의하여 기인한 것이다. 전기적 특성과 결정성은 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통하여 분석하였으며, 직경 및 분산정도는 주사전자현미경(scanning electron microscope), 투과전자현미경(tunneling electron microscope)으로 관찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.209-209
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• 2013

그래핀(graphene)의 가장자리(edge)는 결정구조의 배향성에 따라 지그재그(zigzag)와 안락의자(armchair) 형태로 구분되는데, 나노미터 크기의 그래핀의 전자적 성질은 이러한 가장자리의 배향성에 의해 크게 영향을 받는다고 알려져 있다. 단일층 그래핀 가장자리 사이에서 일어나는 산화실리콘($SiO_2$)의 carbothermal reduction은 선택적으로 지그재그 형태의 가장자리를 생성한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 라만 분광법과 원자 현미경(atomic force microscopy)을 이용하여 기계적 박리법으로 만들어진 이중층 그래핀에서 일어나는 carbothermal reaction을 연구하였다. 고온 산화 방법으로 이중층 그래핀에 원형 식각공(etch pit)을 만들고 Ar 기체 속에서 700도 열처리를 진행한 후, 원형 식각공이 육각형으로 확장된 것을 관찰하였다. 이것은 이중층 그래핀도 산화실리콘의 carbothermal reduction을 유발한다는 사실을 보여준다. 그러나 이중층 그래핀의 반응속도는 단일층보다 5배 정도 느린 것이 확인되었는데, 이는 이중층 그래핀의 탄소원자와 산화제로 작용하는 산화실리콘 간의 평균 거리가 단일층보다 더 크다는 사실로 설명할 수 있다. 또한 단일층과 이중층 그래핀 모두 1 기압 Ar 분위기에서보다 진공상태에서 반응속도가 현저히 작다는 사실이 관찰되었다. 진공도와 온도에 따른 반응속도로부터 반응 메커니즘 및 활성화 에너지에 대해 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.353-353
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• 2013

최근 고밀도 메모리 반도체의 재료와 빠른 응답을 요구하는 나노입자를 이용한 비휘발성 메모리 소자의 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 비휘발성 메모리 소자 중 하나인 저항 변화 메모리 소자는 인가되는 전압에 따라 저항이 급격히 변화하여 적어도 서로 다른 두 저항 상태를 스위칭할 수 있는 물질을 이용하는 소자이다. 따라서 본 연구에서는 화합물 중에서 비휘발성 메모리 장치의 전기적 특성을 향상시킬 수 있는 실리사이드 계열의 바나듐 실리사이드($V_3Si$) 박막을 열처리 과정을 통하여 수 nm 크기의 나노입자로 제작하여, 그래핀을 하부 전극으로 하는 저항 변화 메모리 소자를 제작하였다. p-type (100) 실리콘 기판에 단일층으로 형성되어 있는 그래핀 상에 약 10 nm 두께의 저항 변화층($SiO_2$)을 각각 초고진공 스퍼터링 방법으로 성장시킨 후 $V_3Si$ 나노입자를 제작하기 위해서 $V_3Si$ 금속 박막을 스퍼터링 방법으로 4~6 nm의 두께로 저항 변화층 사이에 증착시켰으며, 급속 열처리 방법으로 질소 분위기에서 $800^{\circ}C$로 5초 동안 열처리하여 $V_3Si$ 나노 입자를 형성하였다. 마지막으로 200 nm 두께의 Pt을 증착하였다. 하부 전극으로 형성되어 있는 그래핀은 라만 분광법을 이용하여 확인하였으며, 제작된 소자의 전기적인 측정은 Agilent E4980A LCR meter, 1-MHz HP4280A와 HP 8166A pulse generator, HP4156A precision semiconductor parameter analyzer을 이용하여 전기적인 특성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.207-207
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• 2013

기존의 그래핀 성장에 관한 연구는 열화학기상증착법(Chemical vapor deposition; CVD)을 이용한다. 그래핀 성장 제어 요소로는 촉매 기판인 전이 금속[Ru, Ir, Co, Re, Pt, Pd, Ni, Cu], 기판 전처리 과정, 수소/메탄 가스 혼합비, 작업 진공 상태, 기판온도[$800{\sim}1,000^{\circ}C$, 냉각 속도 등으로 보고 되고 있다. 그래핀 성장 원리는 Cu 촉매 기판에 메탄 가스를 $1,000^{\circ}C$ 온도에서 분해해서 탄소를 고용 시킨 후 급랭하는 도중에 석출되는 탄소에 의해 그래핀 시트가 형성되는 것으로 알려져 있다. 기존의 CVD를 열원을 이용할 경우 내부 챔버에 생기는 잠열에 의해 cooling profile의 제어가 용이하지 않다. 본 연구에서는 근적외선(Near Infrared; NIR) 열원을 이용한 CVD로 챔버 내부 잠열을 최소화하고, 냉각 공정을 Natural, Linear, Convex cooling type으로 디자인해서 cooling profile 제어가 그래핀 성장에 미치는 영향을 연구 하였다. 이렇게 성장된 그래핀을 임의의 기판(SiO2, Glass, PET film) 위에 습식방법으로 전이 시킨 후, 전기적 구조적 및 광학적 특성을 면저항(four-point probe), 전계방사 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM), 마이크로 라만 분광법(Micro Raman spectroscopy) 및 광학현미경(optical microscope), 투과도(UV/Vis spectrometer)의 측정으로 잠열이 최소화된 NIR-CVD에서 cooling profile에 따른 그래핀 성장을 평가하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.11 no.10
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• pp.866-870
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• 1998

PLZT thin films were fabricated with different Zr/Ti ratios by pulsed laser deposition. PLZT films deposited on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate. This PLZT thin films of 5000$\AA$ thickness were crystallized at $600^{\circ}C$, $O_2$ pressure 200m Torr. 2/55/45 PLZT thin film showed a maximum dielectric constant value of $\varepsilon$\ulcorner=1550 and dielectric loss was 0.03 at 10kHz. At 2/70/30 PLZT thin film, coercive field and remnant polarization was respectively 19[kV/cm], 8[$\mu$C/$\textrm{cm}^2$]. Raman spectroscopy results showed that the bands of spectra became broader as the amount of Zr mol% increased and two crystal phase coexisted at 2/55/45 PLZT film. Raman spectroscopy was useful for crystal structure analysis of PLZT thin films.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.53 no.6
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• pp.761-764
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• 2009

Ag-Doped bioactive ceramic composites were prepared by colloidal silver solution. The physical properties of colloidal silver solution and Ag-Doped bioactive ceramic composites were characterized by Scanning electron microscopy(SEM), X-Ray Diffractometer(XRD) and Raman spectrophotometer respectively. According to XRD, we have identified that the chloride ion was chemically attached silver nano particles. SEM studies showed that silver chloride phases were homogeneously distributed on the Ag-Doped bioactive ceramic composites surface. Finally, we concluded that the silver chloride phase on the Ag-Doped bioactive ceramic composites surface was strongly prevent formation of Ag-hydroxyapatite.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.1
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• pp.27-32
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• 2006

We separated semiconducting single-walled carbon nanotubes(sem-SWCNT) from the HiPco-SWCNTS by dispersion with octadecylamine(ODA). The mixture of acid-treated SWCWTS and ODA was heated at $120^{\circ}C$ for 120hours. ODA physisorbs selectively on the side-wall of sem-SWCNTS. The ODA-treated CNTs were dispersed in tetrahydrofuran(THF) via sonication. The ODA-physisorbed sem-SWCNT can be retained in the supernatant of THF, but met-SWCNT and unabsorbed sem-SWCNT were precipitated in THF. Raman spectra with 514 nm and 1074 nm were investigated. The amount of sem-SWCNT in the supernatant and precipitant was about 94 % and 50 %, respectively.

• Journal of the Korean institute of surface engineering
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• v.57 no.2
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• pp.71-85
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• 2024

This article provides an overview of Raman spectroscopy and its practical applications for surface analysis of semiconductor processes including real-time monitoring. Raman spectroscopy is a technique that uses the inelastic scattering of light to provide information on molecular structure and vibrations. Since its inception in 1928, Raman spectroscopy has undergone continuous development, and with the advent of SERS(Surface Enhanced Raman Spectroscopy), TERS(Tip Enhanced Raman Spectroscopy), and confocal Raman spectroscopy, it has proven to be highly advantageous in nano-scale analysis due to its high resolution, high sensitivity, and non-destructive nature. In the field of semiconductor processing, Raman spectroscopy is particularly useful for substrate stress and interface characterization, quality analysis of thin films, elucidation of etching process mechanisms, and detection of residues.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.28 no.6
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• pp.705-713
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• 2017

A novel material, $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite, was successfully synthesized using a facile hydrothermal method. During the hydrothermal reaction, the loading of $Bi_2WO_6$ and $TiO_2$ nanoparticles onto graphene sheets was achieved. The obtained $Bi_2WO_{6-GO-TiO2}$ composite photo-catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX) analysis, transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-vis-DRS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The $Bi_2WO_6$ nanoparticle showed an irregular dark-square block nanoplate shape, while $TiO_2$ nanoparticles covered the surface of the graphene sheets with a quantum dot size. The degradation of rhodamine B (RhB), methylene blue trihydrate (MB), and reactive black B (RBB) dyes in an aqueous solution with different initial amount of catalysts was observed by UV spectrophotometry after measuring the decrease in the concentration. As a result, the $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite showed good decolorization activity with MB solution under visible light. The $Bi_2WO_6-GO-TiO_2$ composite is expected to become a new potential material for decolorization activity. Photocatalytic reactions with different photocatalysts were explained by the Langmuir-Hinshelwood model and a band theory.