• Applied Chemistry for Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.34-42
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• 1996

Growth of synthetic emerald [($(BeO)_3(Al_{2-x}Cr_xO_3)(SiO_2)_6$] single crystals was carried out by flux method. In this study, the starting materials were prepared by stoichiometric mixing of BeO, $Al_2O_3$ and $SiO_2$ as reaching components. The conditions for the growth of synthetic emerald single crystals are as follows : temperature range ; $1150{\sim}900^{\circ}C$, cooling rate ; 2, 4, $10^{\circ}C/hr$, flux ; $Li_2CO_3$, $V_2O_5$, dopant ; $Cr_2O_3$. The sizes of $Cr_2O_3$emerald single crystals depending on 2, 4, $10^{\circ}C/hr$ cooling rates. The obtained emerald single crystal was characterized and the following results were obtained : lattice parameter : a=0.921nm, c=0.917nm, crystal system ; hexagonal, crystal size ; max. $0.80{\times}0.95mm^2(c{\times}m)$, orientation ; (1000), $m(10{\bar{1}}0)$.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.29 no.5
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• pp.620-625
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• 2018

Liquid detergent based on sodium lauryl ethoxy sulfate (SLES) as main ingredient sometimes met gelling film on the surface when it is opened in the air. It was assumed because of the change of phase diagram of micelle by concentration change of surfactant, major ingredient of detergent when the water of detergent is evaporated. SLES showed strong hexagonal liquid crystal (LC) in 30~60 wt%, and lamellar LC over 60 wt%. In this research surface gelling formation of liquid detergent which is based on SLES as main ingredient was because of water evaporation. As water of detergent was evaporated, concentration of surfactant became higher. It was checked that surface gelling was LC of mixed surfactant system. Conclusionally we applied alpha olefin sulfonate (AOS) having good solubility, Sodium secondary alkane sulfonate (SAS) preventing hexagonal LC and hydrotrope sodium xylene sulfonate (SXS) and PEG1500 in order to prevent gelling film in SLES based liquid detergent. Like this, improved formula 4 and 5 can prevent the formation of gelling film on the surface of liquid detergent when it is opened in the air.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.53-57
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• 1992

We report the crystal growth and the electro-optic characteristics of $CdS_{1-x}Se_{x}$ thin films. $CdS_{1-x}Se_{x}$ thin films wire deposited on the alumina plate by electron beam evaporation technique in pressure of $1.5{\times}10^{-7}$ torr, voltage of 4kV, current of 2.5mA and substrate temperature of $300^{\circ}C$. The deposited $CdS_{1-x}Se_{x}$ thin films were proved to be a polycrystal with hexagonal structure through X-ray diffraction patterns. $CdS_{1-x}Se_{x}$ photoconductive films showed high photoconductivity after annealing at $550^{\circ}C$ for 30 minutes. And the films have been investigated the Hall effect, photocurrent spectra, sensitivity, maximum allowable power dissipation and response time.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.1 no.1
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• pp.126-133
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• 1992

This study deals with the crystal growth and the optical characteristics of CdS thin films activatedby silver. CdS:Ag thin films were deposited by using an electron beam evaporation(EBE) technique in vacuumof 1.5X 10-'torr, voltage of 4 kV, current of 2.5 mA and substrate temperature of 250$^{\circ}$C CdS:Ag photoconductivefilms prepared by EBE method show high photoconductivity after annealing at about 550"c for 0.5 h in air andAr gas.The grain size of CdS:Ag thin films annealed in Ar atmosphere (1 atm) was grown over 1 ym and the thicknessof the films is 4-5 pm. The analysis of X-ray diffraction patterns shows that the crystal structures are hexagonal.The diffraction line by (00.2) plane can only be observed, indicating that c-axis of hexagonal grows preferentiallyperpendicular to the substrate. The profiles of photoluminescence spectra of CdS:Ag films show Gaussian typecurves at room temperature, the maximum peak spectral sensitivity of CdS:Ag is located at the wavelength of520 nm.We annealed CdS:Ag thin films in air and Ar vapor in order to make the CdS photoconductors having theintensive photocurrent, the broad distribution of the photocurrent spectrum and the large value of the ratioof the photocurrent (pc) to the dark current(dc). We found that CdS:Ag thin films annealed in air atmospherewas the best one.air atmosphere was the best one.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.259-259
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• 2012

Mo-Cu 합금은 열전도도, 전기전도도가 우수하고 합금조성에 따라 열팽창계수의 조절이 가능하여 반도체소재, 방열소재, 접점소재 등에 적용가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 또한 상태도 상에서 고용도가 전혀 없기 때문에 박막을 제작하였을 경우, 나노 복합체 형성이 용이하고 질소 분위기에서는 MoN-Cu로 상분리가 가능하여 하드상과 소프트상의 물성을 동시에 보유한 박막 제작이 가능하다. 또한 고온에서 산화반응에 의해 생기는 $MoO_3$, $CuO_3$와 같은 준안정상의 산화물들은 육방정계 구조(HCP)를 가지며 전단특성이 우수하여 자동차 저마찰 코팅재료로써 많은 연구가 진행되고 있다. 반면, Mo-Cu 는 상호간에 고상은 물론 액상에서도 고용도가 전혀 없기 때문에 일반적인 방법으로는 합금화 또는 복합화가 어렵다. 또한 Mo-Cu 박막을 제작할 경우 복수의 타겟을 이용해야 하기 때문에 성분조절과 구조적 제어가 불리하고 공정의 복잡화라는 단점을 가지고 있으며 추가적으로 다른 원소를 첨가하여 3원계, 4원계 이상의 박막을 형성하는 것에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상호간의 고용도가 없는 재료의 합금화가 용이한 기계적 합금화법(Mechanical Alloying)을 이용하여 Mo-Cu 합금분말을 제조하였고, 준안정상태의 구조의 유지가 가능한 방전 플라즈마 소결법(Spark Plasma Sintering)을 이용하여 합금타겟을 제작하였다. Mo-Cu 박막은 제작된 합금타겟을 사용하여 DC 스퍼터링 공정으로 제작하였다. Mo-Cu 박막의 공정조건으로는 타겟조성, 공정분위기, 가스 비율로 정하여 실험을 진행하였다. 제작된 박막은 자동차 코팅재료로써의 적용가능성을 보기 위해서 내열성, 내식성, 내마모성의 특성을 평가하였다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.274-279
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• 2006

To synthesize ZnO colloidal solution by a sol-gel process, zinc acetate ($C_{4}H_{6}O_{4}Zn{\cdot}2H_{2}O{\cdot}0.2\;mol$) and lithium hydroxide ($LiOH{\cdot}H_{2}O{\cdot}0.14\;mol$) in the ethanol were added to the solution containing a dispersing agent, hydroxypropyl cellulose (HPC). The nanosize and physical shape of the synthesized ZnO particles were determined by HPC acting as the dispersing agent. Nanosized ZnO particles were also obtained by a precipitation method based on zinc-2-ethylhexagonate. The precipitates were characterized by DLS, XRD, FE-SEM, and UV-vis. As the results, the ZnO colloids tend to self-assemble into a well-ordered hexagonal close-packed structure. The ZnO nanoparticles have an average diameter of nearly 40 nm with a narrow size distribution.

• Journal of the Korean Applied Science and Technology
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• v.33 no.1
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• pp.23-29
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• 2016

Zinc oxide of hexagonal wurzite, is known as n-type semiconductor. It has a wide band gap energy of 3.37 eV and large exciton binding energy of 60 meV. It can be widely applied to gas sensors, laser diodes, dye-sensitized solar cells and degradation of dye waste. The use of microwave hydrothermal synthesis brings a rapid reaction rate, high yield, and energy saving. Amine additives control the different particle shapes because of the chelate effect and formation of hydroxide ion. In this study, zinc nitrate hexahydrate was used as zinc precursor. In addition, ethanolamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, and hexamethylenetetramine are used as shape control agent. The pH value was controlled as 11 by NaOH. The shapes of zinc oxide are star-like, rod, flower-like, and circular cone. In order to analyze physical, chemical, and optical properties of ZnO with diverse amine additives, we used XRD, SEM, EDS, FT-IR, UV-Vis spectroscopy, and PL spectroscopy.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2007.11a
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• pp.166-166
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• 2007

ZnO는 육방정계(wurtzite) 결정구조를 지니며 상온에서 3.37eV의 wide band gap을 갖는다. ZnO의 엑시톤 결합 에너지는 GaN에 비해 2.5배 높은 60meV로서 고효율의 광소자 적용 가능성이 높다. 또한 고품위의 박막합성이 가능하다. 이러한 특성 때문에 display소자의 투명전극, 광전소자, 바리스터, 압전소자, 가스센서 등에 폭 넓게 응용되고 있다. ZnO박막의 제조는 스퍼터링, CVD, 진공증착법, 열분해법 등이 있다. 본 논문에서는 RF 마그네트론 스퍼터에 의해 제작된 ZnO 박막에 CMP공정을 수행하여 연마율과 비균일도 특성 및 광투과 특성을 연구하였다. ZnO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었다. 로터리 펌프와 유확산 펌프를 이용하여 초기진공을 $2{\times}10^{-6}$ Torr까지 도달시킨 후 Ar과 $O_2$를 주입하였다. 증착은 상온에서 이루어졌으며 공정압력은 $6{\times}10^{-2}$Torr이였다. 초기의 불안정한 상태의 풀라즈마를 안정시키기 위해 셔터를 이용하여 pre-sputtering을 하였다. CMP 공정조건은 플레이튼 속도, 슬러리 유속, 압력은 칵각 60rpm, 90ml/min, $300g/cm^2$으로 일정하게 유지하였으며 헤드속도는 20rpm에서 100rpm까지 증가시키면서 연마특성을 조사하였다. 실리카슬러리의 적합성을 알아보기 위해 DIW와 병행하여 CMP공정을 수행하고 비교 분석하였다. CMP공정 결과 광투과도는 굉탄화된 표면의 확보로 인해 향상된 특성을 보였다. 실리카 슬러리를 사용하여 CMP를 할 경우는 헤드속도는 저속으로 하여야 양호한 연마특성을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.34-34
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• 2000

ZnO 박막은 대칭 육방정계(hexagonal) wurtzite-type crystal로써 결정구조에서의 이방성, 비화학양론 결합구조와 다양한 전기적, 광학적 그리고 타성파적 성질 때문에 현재 여러 응용분양에서 각광을 받고 있는 재료 중의 하나이다. 이러한 특성을 갖는 ZnO 박막은 결정학적으로 기판에 수직인 c-축 우선방위현상(preferred orientation)을 나타내며 압전 특성을 이용하여 응용을 할 경우 이 c-축 우선방위현상에 따라 압전 특성에 큰 차이가 있으며 ZnO 박막의 형성 조건에 의해 c-축 우성배향성은 큰 차이가 있다. 특히 스퍼터법을 이용하여 ZnO 박막을 형성하는 경우에는 투입전력, 기판온도, 분위기 가스압력, 타겟간 거리등의 증착조건에 의해 결정학적 및 전기적 특성이 크게 영향을 받게 된다. 따라서 결정학적으로 양호하며 고품위의 특성을 갖는 ZnO 박막을 제작하기 위해서는 최적의 증착조건을 확립하여 ZnO 박막을 제작할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 대향 타겟식 스퍼터장치는 두 개의 타겟이 서로 마주보게 배치되어 있고 양 타겟에 수직으로 분포하고 있는 자계가 ${\gamma}$-전자를 구속하게 되어 고밀도의 플라즈마를 형성할 수가 있다. 따라서 10-4Torr에서도 안정한 방전을 유지할 수가 있으며 기판의 위치가 플라즈마로부터 이격되어 (plasma-free)있는 위치에 있기 때문에 플라즈마내의 높은 에너지를 갖는 입자들의 기판충돌을 최대한 억제하여 고품위의ZnO 박막을 제작할 수가 있다. 이러한 특징을 갖는 대향타겟식스퍼터장치를 이용하여 본 연구에서는 비정질 slide glass를 기판으로 하여 ZnO 박막을 증착하였으며 XRD(X-ray Diffractometer)를 이용하여 증착된 ZnO 박막의 결정학적 특성을 측정하였다. ZnO 박막은 산소 가스압력과 기판온도, 인가 전류를 변화시켜가며 증착하였으며 이에 따른 박막의 결정성 변화를 알아보았다. 기판온도를 실온에서 점차 증가시켜나가면 $\Delta$$\theta$50은 급격히 감소하며 30$0^{\circ}C$에서는 결정성이 우수한 막을 얻을 수 있었다. 또한 산소 가스 압력이 0.5~1mTorr에서 $\Delta$$\theta$50은 양호한 값을 나타내었지만 그 이상에서는 c-축 배향성이 나빠짐을 확인하였다. 따라서 대향타겟식스퍼터 장치를 이용하여 ZnO 박막을 증착시 가스압력 0.5~1mTorr, 기판온도 20$0^{\circ}C$이상의 막 제작조건에서 결정성이 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
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• v.35 no.4
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• pp.199-205
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• 2019

Two-dimensional materials such as graphene, h-BN, and $MoS_2$ have attracted increased interest as solid lubricant and protective coating layer for nanoscale devices owing to their superior mechanical properties and low friction characteristics. In this work, the frictional properties of single-layer graphene, h-BN, and $MoS_2$ are experimentally investigated under various normal forces using atomic force microscope (AFM) tips with a spherical and flat end, with the aim to gain a better understanding of frictional behaviors. The nonlinear relationship between friction and normal force friction was clearly observed for single-layer graphene, h-BN, $MoS_2$ specimens slid against the spherical and flat AFM tips. The results also indicate that single-layer graphene, h-BN, $MoS_2$ exhibit low frictional properties (e.g., friction coefficient below 0.1 under 70~100 nN normal force). In particular, graphene is found to be superior to h-BN and $MoS_2$ in terms of frictional properties. However, the friction of single-layer graphene, h-BN, $MoS_2$ against the flat tip is larger than that against the spherical tip, which may be attributed to the relatively large adhesion. Furthermore, it is shown that the fluctuation of friction is more significant for the flat tip than the spherical tip. The resutls of this study may be helpful to elucidate the feasibility of using two-dimensional materials as solid lubricant and protective coating layer for nanoscale devices.