• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
• /
• 2003.10a
• /
• pp.37-41
• /
• 2003

열화학 기상합성법을 이용한 탄소나노튜브의 성장에서 촉매 금속 층의 형성 공정은 탄소나노튜브의 직경 및 길이를 제어해주는 가장 중요한 요소이다. 탄소나노튜브의 대량합성을 위해 자성유체를 이용한 촉매 금속 층의 손쉬운 형성공정을 개발하였다. 수용성 폴리비닐알코올과 마그네타이트 나노 입자들이 혼합된 자성유체를 다양한 기판에 스핀 코팅하여 촉매 금속 층을 간편하게 형성할 수 있었다. 자성유체 제조 시 혼합된 수용성 폴리비닐알코올은 자성유체용액의 점성을 증가 시켜 주었으며, 이러한 점성의 증가는 스핀 코팅 시 용액과 기판간의 접착력을 증대시켜 주었다. 또한 건조 과정 이후에도 잔류되어 탄소나노튜브 합성 공정 중에 촉매금속이 응집되는 현상을 방지 차여 균일한 입자 크기를 유지하도록 하였다. 이는 고밀도의 수직 배열된 탄소나노튜브의 성장의 직접적인 원인으로 생각된다. 또한 탄소나노 튜브의 대량 합성을 위해서 Si 기판 치에 알루미나와 금속 기판에서도 탄소나노튜브의 성장을 시도하였다.

• Composites Research
• /
• v.35 no.2
• /
• pp.80-85
• /
• 2022

This work presents an experiment study to evaluate the nanoparticle adhesion and surface hydrophobicity characteristics of Teflon-polyurethane top coat depending on the number of multi-wall carbon nanotube (MWCNT) coatings, which is a carbon-based hydrophobic particle. In order to measure the adhesion between the nanoparticles and the top coat, adhesion pull-off test was performed with different MWCNT oxidation times. Static contact angle and roughness measurements were carried out to characterize the surface hydrophobic behavior. Through the roughness evaluation, it was confirmed that the carbon nanotubes were wetted in the Teflon-polyurethane top coat, and the degree carbon nanotube wetting was confirmed through a USB-microscope. As a result, it was found that the larger the degree of wetting, the better the adhesion. From the experimental results, as the hydrophobicity of Teflon-polyurethane increased, the adhesive propertydecreased with the number of coatings. It was possible to improve the adhesive force and determine the number of coatings of carbon nanotubes with optimized hydrophobicity.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.02a
• /
• pp.510-510
• /
• 2013

탄소나노튜브를 발광층에 첨가하여 Alternating current (AC) 방식으로 구동되는 고분자유기물 소자를 제작하였다. 고분자유기물 소자는 ITO가 코팅된 유리기판을 사용하였으며, 전극으로는 ITO와Al을 사용하고 cyanoethyl pullulan (CRS)의 유전물질과 탄소나노튜브를 함유한 poly[2-methoxy-z5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene-vinylene](MEH-PPV) 고분자유기발광물질을 이용하여 4개의 층(ITO/CRS/탄소나노튜브를 함유한 MEH-PPV/Al)으로 고분자유기물 소자를 구성하였다. 소자는 ITO가 코팅된 유리 기판 위에 CRS의 유전층과 탄소나노튜브를 함유한 MEH-PPV의 발광층은 스핀코우터를 이용하여 증착하였으며, Al은 thermal evaporator을 이용하여 증착하였다. 본 연구에서는 AC 방식 고분자유기물 소자에 탄소나노튜브의 함유량을 변경하면서 전압과 전류 특성을 관찰하여 탄소나노튜브가 함유된 소자가 저 전류 구동이 가능한 것을 확인하였으며, 탄소나노튜브를 통한 micro-capacitance 효과의 확인 및 percolation과의 상관관계를 알아보았다. AC 고분자유기물 소자는 가정에서 사용되는 AC전원을 바로 사용할 수 있는 범용성을 가지고 있으며, 탄소나노튜브를 발광층에 첨가함으로 낮은 소비전력으로 고분자유기물 소자를 구동 할 수 있는 장점으로 차세대 디스플레이나 조명으로 그 쓰임새를 기대해본다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.20 no.6
• /
• pp.436-441
• /
• 2011

Metal coating with several nanometer thickness was applied on the carbon nanotubes (CNTs) in order to improve electron emission characteristics and emission reliability for the potential applications in the area of various electron sources and displays. CNTs were grown on the 2-nm thick Invar (52% Fe, 42% Ni, 6% Co alloy)-catalized Si substrate by using plasma-enhanced chemical vapor deposition at $450^{\circ}C$. In order to reduce the spatial density of densely packed CNTs, as-grown CNTs were partly etched back by $N_2$ plasma and subsequently coated with 5~150 nm thick Ti by a sputtering method. 5 nm thick Ti-coated CNTs produced four times higher emission current density at the electric field of 6 V/${\mu}m$ and much lower emission current fluctuation, compared with the as-grown CNTs. These improved emission properties are mainly due to not only the work function of Ti (4.3 eV) lower than that of pristine CNTs (5 eV), but also lower contact resistance and better adhesion between CNT emitters and substrate accomplished by Ti coating.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2014.02a
• /
• pp.177.1-177.1
• /
• 2014

단일벽 탄소나노튜브(single-wall carbon nanotube)와 그래핀(graphene)과 같은 저차원 구조의 탄소물질은 우수한 기계적, 전기적, 열적 광학적 특성으로 인해 투명하고 유연한 차세대 전자소자로의 응용(투명전극, 투명트랜지스터, 투명센서 등)을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단일벽 탄소나노튜브와 단일층 그래핀을 이용한 하이브리드 박막을 제작하여 투명전극(transparent electrode)과 전계효과 트랜지스터(field effect transistors)로의 응용 가능성을 연구하였다. 하이브리드 박막의 제작은 간단한 방법으로 단일벽 탄소나노튜브가 스핀 코팅된 구리 호일 위에 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 통해 제작 하였다. 제작 과정 중 탄소나노튜브의 스핀코팅 조건을 최적화하여 하이브리드 박막에서 탄소나노 튜브의 밀도와 정렬을 제어하였으며 하이브리드 박막 제작 후 스핀 코팅 방향에 따른 박막의 저항을 측정하여 단일벽 탄소나노튜브의 코팅 방향에 따라 박막의 저항이 달라지는 모습을 확인할 수 있었다. 하이브리드 박막의 투명전극 특성을 확인 한 결과 $300{\Omega}/sq$의 면저항에 96.4%의 우수한 투과도를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 하이브리드 박막은 CVD 그래핀과 비교하여 향상된 와 on-state current를 보이는 것을 확인 할 수 있었다. 우리는 단일벽 탄소나노튜와 단일층 그래핀으로 이루어진 하이브리드 박막이 앞으로의 투명하고 유연한 소자제작 연구에 있어 새로운 투명 전극 및, 트랜지스터 제작 방법을 제시 할 수 있을 것이다.

• Composites Research
• /
• v.26 no.6
• /
• pp.373-379
• /
• 2013

The coating of metal surface with carbon nanotubes (CNTs) has been studied for the heat transfer enhancement of the boiling and condensation of refrigerant. The MWCNT/copper composite powder was made by the attrition ball milling, which has been coated on the copper wafer by electrostatic powder coating and sintered with electric furnace. In this paper, experiments were performed to assess the characterization and comparison of CNT before and after sinterning and the morphology changes of the CNT/Cu-coated surface. The samples were examined by the scanning electron microscope (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) and raman spectroscopy. To verify the heat transfer enhancement, boiling heat transfer tests were performed.

• Composites Research
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.23-28
• /
• 2006

Carbon nanotubes reinforced copper matrix laminated nanocomposites were developed and the mechanical properties were evaluated by using micro-tensile testing system. Sandwich-type laminated structure constituted with carbon nanotube layers as a reinforcement and electroplated copper matrix were fabricated by a new processing approach based on selective dip-coating of carbon nanotubes. The mechanical properties of nanocomposites were improved due to an enhanced load sharing capacity of carbon nanotubes homogeneously distributed within the in-plane direction, as well as a bridging effect of carbon nanotubes along the out-of-plane direction between the upper and lower matrices. The universality of the layering approach is applicable to a wide range of functional materials, and here we demonstrate its potential use in reinforcing composite materials.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.168.1-168.1
• /
• 2013

고분자유기물로 사용되는 발광층에 탄소나노튜브를 합성하여 AC로 구동되는 고분자유기물소자를 제작하였다. 고분자유기물소자는 총 4개의 층(ITO/CRS/탄소나노튜브를 함유한 MEH-PPV/Al)으로 구성하였다. ITO가 코팅된 유리기판 위에 발광층을 보호하는 역할을 하는 절연층[cyanoethyl pullulan(CRS)], 유기발광물질인 poly[2-methoxy-5-(2-ethyl-hexyloxy)-1,4-phenylene-vinylene](MEH-PPV)에 탄소나노튜브의 함량을 조절하여 발광층으로 사용하였으며, 절연층과 발광층은 스핀코우터를 이용하여 증착하다. 마지막으로 thermal evaporator을 이용하여 Al을 증착하였다. 고분자유기물소자는 발광층에 함유된 탄소나노튜브에 함량에 따른 전압, 전류 그리고 밝기 특성을 분석하였다. 탄소나노튜브가 0.015wt% 함유된 고분자유기물소자에서 최대 밝기 특성과 낮은 소비전력을 얻을 수 있었다. 고분자유기물에 탄소나노튜브를 합성된 효과를 알아보기 위하여 임피던스분석을 통하여 고분자유기물소자의 저항, 캐패시턴스, 기생저항을 알아보았다. 고분자유기물소자의 캐패시턴스의 변화는 탄소나노튜브와 고분자 유기물(polymer-CNT matrix) 에서 생성되는 블록들이 매우 얇은 유전층을 구성할 것으로 예상되며 이는 micro-capacitance로 고분자유기물소자의 구동에 영향을 미치는 것으로 예상된다. AC구동 고분자유기물소자에 탄소나노튜브를 함유하여 높은 효율을 얻을 수 있는 장점으로 차세대 디스플레이나 조명으로 탄소나노튜브의 쓰임새를 기대해 본다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.291-297
• /
• 2007

The field emission properties of CNT-emitters coated with Ag-Cu alloy have been investigated. The vertical aligned multi-walled CNTs were synthesized by dc-plasma enhanced chemical vapor deposition (dc-PECVD) and the Ag-Cu alloy was coated by using dc-magnetron sputter. The morphology of alloy-coated and un-coated CNT-emitters was observed by using SEM and their field emission properties were also measured. Annealing the AgCu-coated CNTs at temperature more than ${\sim}700^{\circ}C$, the Ag-Cu alloy was diffused to and aggregated on the top of the CNT as a Q-tip. A significant progress on the field emission was not observed with coating Ag-Cu alloy on the CNTs, but a certain improvement in a resistance against oxygen gas was made confirmation. It seems to be due to inertness of Ag-Cu alloy on the CNTs.

• Composites Research
• /
• v.25 no.5
• /
• pp.159-163
• /
• 2012

The coating of metal surface with carbon nanotubes(CNTs) has been studied for the heat transfer enhancement of the boiling and condensation of refrigerant. The multiwalled carbon nanotube/copper oxide(CuO) composite powder, which has been surface modified by dispersant and polyvinyl alcohol solution, was ultrasonically sprayed and sintered on a copper wafer. In this paper, experiments were performed to assess the characterization and comparison of the carbon nanotube before and after sinterning and the morphology changes of the CNT/CuO-coated surface by using different dispersants. The dispersants used are THF (Tetrahydrofuran), SDBS(Dodecylbenzenesulfonic acid sodium salt), SDS(Sodium dodecy sulfate). The samples were examined by scanning electron microscopy(SEM), thermogravimetric analysis(TGA), differential scanning calorimeter(DSC) and Raman spectroscopy.