• 제목/요약/키워드: CNT coating

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시분해 테라파 분광학을 이용한 고전도성 탄소나노튜브 박막의 광학계수 측정 (Optical Constant Measurements of Highly Conductive Carbon Nanotube Films by Using Time-domain Terahertz Spectroscopy)

  • 문진영;박두재;임종혁;이상민;이순일;안영환
    • 한국광학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.33-37
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    • 2010
  • 본 연구에서는 전도성이 매우 높은 탄소나노튜브 박막을 제작하고 테라파 영역에서의 광학상수를 측정하였다. 탄소나노튜브박막은 스핀코팅법 또는 진공여과법을 이용하여 연성플라스틱 기판 위에 증착되었다. 테라파 영역의 전자파 투과율은 박막의 두께조절을 통해 가능하며, 산처리 등의 후속공정을 통해서도 조절이 가능하다. 시분해 테라파 투과파의 진폭과 위상 측정을 통해유전상수를 포함한 광학상수의 스펙트럼을 측정하였다. 이를 통해 탄소나노튜브 박막이 Drude 자유전자 모델에 잘 부합하며, 높은 플라즈마 진동수를 가지는 등, 우수한 금속의 특성을 가지고 있음이 밝혀졌다. 또한 산처리 전후 유전상수가 변화하는 것을 직접확인할 수 있었다. 마지막으로 셀룰로즈 멤브레인에 증착된 CNT 필름의 경우엔 기판의 효과가 제거된 광학계수 측정이 가능함을 보여준다.

산화아연막이 증착된 탄소 나노튜브의 전계방출 특성 (Field-emission properties of carbon nanotubes coated by zinc oxide films)

  • 김종필;노영록;이상렬;박진석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1270_1271
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    • 2009
  • In this research, gallium-incorporated zinc oxide (ZnO:Ga) thin films have been used as a coating material for enhancing the field-emission property of CNT-emitters. Multi-walled CNTs were directly grown on conical-type ($250{\mu}m$ in diameter) metal-tip substrates at $700^{\circ}C$ by inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD). The pulsed laser deposition (PLD) technique was used to produce 5wt% gallium-doped ZnO (5GZO) films with very low stress. The structural properties of ZnO and 5GZO coated CNTs were characterized by Raman spectroscopy. Field emission scanning electron microscopy (FESEM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) were also used to monitor the variation in the morphology and microstructure of CNTs before and after 5GZO-coating. The measurement of the field emission characteristics showed that the emitter that coated the 5GZO (10nm) on CNTs exhibited the best performance: a maximum emission current of $325{\mu}A$, a threshold field of 2.2 V/${\mu}m$.

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탄소 나노튜브에 대한 비정질 질화막의 코팅 및 전계방출 특성 (Coating of amorphous nitrides on carbon nanotubes and field emission properties)

  • 노영록;김종필;박진석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1244_1245
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    • 2009
  • Coating of amorphous nitride thin layers, such as boron nitride (BN) and carbon nitride (CN), has been performed on carbon nanotubes (CNTs) for the purpose of enhancing their electron-emission performances because those nitride films have relatively low work functions and commonly exhibit negative electron affinity behavior. The CNTs were directly grown on metal-tip (tungsten, approximately 500 nm in diameter at the summit part) substrates by inductively coupled plasma-chemical vapor deposition (ICP-CVD). Sharpening of the tungsten tips were carried out by electrochemical etching. Morphologies and microstructures of BN and CN films were analyzed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), energy dispersive x-ray (EDX) spectroscopy, and Raman spectroscopy. The electron-emission properties (such as maximum emission currents and turn-on fields) of the BN-coated and CN-coated CNT-emitters were characterized in terms of the thickness of BN and CN layers.

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Improved conductivity of transparent single-wall carbon nanotube-based thin films on glass

  • 민형섭;최원국;김상식;이전국
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.55.1-55.1
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    • 2010
  • 차세대 디스플레이용 전극 재료는 투명하면서도 낮은 저항값을 가져야 하는 투명 전극 재료로 금속, 금속산화물, 전도성 고분자, 탄소재료 등을 들 수 있다. 금속재료는 전도도는 우수하지만, 낮은 투과도로 투명전극 재료로 적절하지 않고, 대표적인 금속산화물 재료인 indium tin oxide (ITO)의 경우, 우수한 투과성과 낮은 면저항을 기반으로 차세대 디스플레이용 전극으로 현재 사용되고 있다. 하지만 ITO 박막은 휘거나 접을 때 기계적 안정성이 취약한 문제점을 나타내고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 전도성과 탄성계수가 높고, 저온에서 대면적 공정이 가능한 CNT을 투명 박막 전극 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 투명전극 제조시, 탄소 나노튜브 간의 van der waals 인력에 의한 응집 현상으로 인한 분산의 불안정성과 분산제 사용으로 인하여 탄소 나노튜브 박막전극의 전기적, 광학적 특성이 저하를 야기한다. 이에 본 실험에서는 아크 방전 공정으로 합성한 SWCNT 분산액을 사용하여 spray coating 방법으로 glass 위에 박막을 형성하였다. SWCNT 투명 박막 전극 위에 DC sputtering을 이용하여 얇은Ni를 도포한 후, $450{\sim}500^{\circ}C$, ethylene gas 분위기의 thermal CVD방법으로 Carbon NanoFibers (CNFs)를 생성시킴과 동시에 분산제를 burning out하였다. CNF 성장 전후의 투명 박막의 전기적 특성은 four point probe를 이용하여 면저항과 UV-vis 장비를 이용하여 가시광선 영역에서의 광학적 투과도를 측정 비교하였다.

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Biologically-Inspired Selective and Sensitive Trinitrotoluene Sensors Using Conjugated Lipid-like Polymer Nanocoatings for CNT-FET Sensors

  • Jaworski, Justyn;Kim, Tae-Hyun;Yokoyama, Keisuke;Chung, Woo-Jae;Wang, Eddie;Lee, Byung-Yang;Hong, Seung-Hun;Majumdar, Arun;Lee, Seung-Wuk;Kwon, Ki-Young
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.495-495
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    • 2011
  • Miniaturized sensors capable of both sensitive and selective real-time monitoring of target analytes are tremendously valuable for various applications ranging from hazard detection to medical diagnostics. The wide-spread use of such sensors is currently limited due to insufficient selectivity for target molecules. We developed selective nanocoatings by combining trinitrotoluene (TNT) receptors bound to conjugated polydiacetylene (PDA) with single-walled carbon nanotube-field effect transistors (SWNT-FET). Selective binding events between TNT molecules and phage display derived TNT receptors were effectively transduced to sensitive SWNT-FET conductance sensors through the PDA coating. The resulting sensors exhibited unprecedented 1 fM sensitivity toward TNT in real time, with excellent selectivity over various similar aromatic compounds. Our biomimetic receptor coating approach may be useful for the development of sensitive and selective micro and nanoelectronic sensor devices for various other target analytes.

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탄소전극 기반 페로브스카이트 태양전지 적용을 위한 조밀 이산화티타늄 분말 전자수송층 제작 비교 연구 (Comparison Study of Compact Titanium Oxide (c-TiO2) Powder Electron Transport Layer Fabrication for Carbon Electrode-based Perovskite Solar Cells)

  • 우채영;이형우
    • 한국분말재료학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.297-302
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    • 2022
  • This study compares the characteristics of a compact TiO2 (c-TiO2) powdery film, which is used as the electron transport layer (ETL) of perovskite solar cells, based on the manufacturing method. Additionally, its efficiency is measured by applying it to a carbon electrode solar cell. Spin-coating and spray methods are compared, and spray-based c-TiO2 exhibits superior optical properties. Furthermore, surface analysis by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) exhibits the excellent surface properties of spray-based TiO2. The photoelectric conversion efficiency (PCE) is 14.31% when applied to planar perovskite solar cells based on metal electrodes. Finally, carbon nanotube (CNT) film electrode-based solar cells exhibits a 76% PCE compared with that of metal electrode-based solar cells, providing the possibility of commercialization.

Ag-Cu합금 코팅된 탄소나노튜브의 전계방출 특성 (Field emission properties of Ag-Cu-alloy coated CNT-emitters)

  • 이승엽;류동헌;홍준용;염민형;양지훈;최원철;권명회;박종윤
    • 한국진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.291-297
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    • 2007
  • 본 연구에서는 Ag-Cu합금 코팅에 의한 탄소나노튜브의 전계방출특성 변화를 연구하였다. 화학기상증착 방법을 사용하여 수직 성장시킨 탄소나노튜브에 직류 마그네트론 스퍼터를 이용하여 Ag-Cu합금을 증착하였고, 열처리 전 후의 탄소나노튜브의 표면형상 변화와 전계방출특성에 변화를 연구하였다. 연구결과 Ag-Cu합금 코팅으로 전계방출 문턱전압이 현저히 낮아졌으며 전류밀도는 $6V/{\mu}m$의 인가전압 하에서 약 5배 향상된 것을 확인하였다. 또한 Ag-Cu합금이 코팅된 탄소나노튜브는 산소가 많이 포함된 분위기에서도 안정적인 전계방출 특성을 보였으며, 이는 Ag-Cu합금 코팅이 분위기 진공에 상존하는 산소기체가 탄소나노튜브를 공격하는 것을 막아주는 역할을 하여 열악한 분위기에서도 전계방출이 안정적으로 발생하였기 때문인 것으로 생각된다.

열교환기 표면상태와 CHF의 상관관계에 대한 연구 (A Study on the Relationship between Surface Condition and Critical Heat Flux in Heat Exchanger)

  • 김우중;김남진
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.1-6
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    • 2020
  • This work experimentally explored the influence of nano-fouling on CHF, flow boiling heat transfer coefficient, contact angle, and surface roughness. In this study, the flow velocity conditions are established at 0.5, 1.0, and 1.5 m/s. Also, the nanoparticles of oxidized MWCNT were deposited on a heat transfer surface for 0, 120, 180, and 240 sec. As the results, it was found that CHF and superheated temperature were increased in case of nano fouling on the heat transfer surface in oxidized MWCNT fluid. Also, the contact angle and surface roughness decreased when flow velocity and nano coating increased.

SWNT 가스센서에서 실란 바인더에 의한 가스 선택성의 변화 (Variation of Gas Selectivity by Silane binders in SWNT Gas sesnsors)

  • 이호중;김성진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.19-19
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    • 2010
  • We suggest CNT-based gas sensors for breath alcohol measurement. The sensors were composed of single-walled carbon nanotubes (SWNTs) thin film on glass substrate with simple process, and the SWNTs thin film as sensing layer was formed by multiple spray-coating with SWNT composites which was well-dispersed, highly controlled and differently functionalized by various binders (TEOS, MTMS, and VTMS) added in ethanol solvent. In this work, three different SWNTs thin films were made to compare their electrical response properties for alcohol vapor. From fabricated sensors, conductance responses were measured and discussed. In the result, our alcohol gas sensors showed an effective selectivity even at room temperature.

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티타늄이 코팅된 탄소나노튜브의 전계방출특성 (Field Emission Characteristic of Titanium-Coated Carbon Nanotube)

  • 이승연;우형수;박상식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.149-149
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    • 2010
  • The effect of titanium (Ti) coating over the surface of carbon nanotubes (CNTs) on field emission characteristics was investigated. Since the work function of CNTs emitter is about 5.0 eV, field emission would be observed at lower voltage if this work function gets lower. Work function of Ti is approximately 4.09eV. Field emission characteristics of as-grown and Ti-coated CNTs were measured in a diode-type configuration. The resultant emission characteristics revealed that thin($50{\AA}$-thick) Ti-coated CNTs could be a better electron emitter with lower emission voltage and higher emission efficiency.

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