• 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.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권2호
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• pp.39-44
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• 2020

최근 웨어러블 장치에 적용하기 위한 유연성 기판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 유연성 기판 중 의복에 웨어러블 장치를 적용하기 위한 전도성 섬유기판에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 면섬유 기판 표면에 CNT와 Pd복합 용액을 스프레이 법을 이용하여 형성하였고, 무전해 도금법을 이용하여 금속층을 도금하였다. 도금된 섬유기판의 형상을 분석하기 위하여 SEM 장비를 이용하였고, CNT를 증착한 섬유기판의 표면에 Ni 레이어가 형성된 것을 확인하였다. EDS 분석을 통하여 섬유기판의 표면에 형성된 물질이 Ni임을 알 수 있었다. 전기적 특성을 확인하기 위하여 4-point probe로 무전해 도금을 진행한 섬유기판의 표면저항 및 저항 분포를 확인하기 위한 맵핑을 진행하였다. 무전해 도금의 진행 시간이 길어질수록 전도성이 향상되었음을 확인할 수 있었고, 표면 위치 별 저항의 분포가 균일함을 알 수 있었다. 인장력, 굽힘, 뒤틀림 시험을 통하여 기계적 스트레스로 인한 저항변화를 측정하였다. 그 결과 도금 시간이 길어질수록 유연성 기판의 저항변화가 점점 사라지는 것을 확인하였다. UTM(Universal testing machine)을 이용하여 도금시간 변화에 대한 무전해 도금 기판의 기계적 특성 향상 여부에 대하여 분석하였다. 인장강도는 무전해 도금을 2 시간 동안 진행한 전도성 섬유기판의 경우, 면섬유 기판보다 약 16 MPa 증가하였다. 이러한 결과들을 토대로 Ni-CNT-Fabric 유연기판은 의류 일체형 전도성 기판으로 이용되기에 충분함을 확인하였고, 이러한 연구 결과는 유연기판, 웨어러블 디바이스뿐만 아니라 유연성이 필요한 배터리, 촉매, 태양전지 등에 적용되어 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 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.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권3호
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• pp.36-41
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• 2019

Hybrid-type transparent electrodes were fabricated by depositing carbon nanotubes (CNTs) via spray coating on polyethylene terephthalate (PET) substrates and then coating the CNTs with [poly(3,4-ethylenedioxythiophene)] (PEDOT) films via electro-polymerization. For all of the fabricated electrodes, their surface morphologies, electric sheet resistances, visible transmittances, and color properties (e.g., yellowness) were characterized as functions of the applied voltages and process times used in electro-polymerization. The sheet resistance of the CNTs was significantly reduced by the coating of PEDOT, while their visible transmittances slightly decreased. The yellowness values of the PEDOT-coated CNTs were observed to have substantially decreased via electro-polymerization. The experimental results confirmed that the fabricated hybrid electrodes had desirable properties for the application of transparent electrode in terms of the electrical resistance, optical transmittance, and chromaticity.

• Carbon letters
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• 제9권1호
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• pp.17-22
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• 2008

A carbon nanotube (CNT) of diameter ~20 nm has been synthesized by spray pyrolysis of turpentine oil using Ni/Fe catalyst. Pellet of CNTs has been used as a target to produce semiconducting carbon thin film of band gap 1.4 eV. Presence of oxygen pressure in the pulse laser deposition (PLD) chamber helped to control the $sp^3/sp^2$ ratio to achieve the desired band gap. Results are discussed with the help of Raman spectra, SEM TEM micrographs and optical measurements suggest that semiconducting carbon thin film deposited by PLD technique has retained its nanotubes structure except that its diameter has increased from 20 nm to 150 nm.

• 전기화학회지
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• 제22권3호
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• pp.112-121
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• 2019

본 연구에서는 마이크로 크기의 실리콘 입자와 탄소나노튜브를 활용하여 고용량을 갖는 실리콘/탄소나노튜브/탄소 복합입자를 제조하여 리튬이차전지용 음극활물질로서의 적용가능성을 확인하고자 하였다. 실리콘/탄소나노튜브/탄소 복합입자 제조를 위해 분무건조 방식을 이용하여 실리콘입자가 탄소나노튜브에 의해 균일하게 분산되어 비정질탄소로 결합된 구조를 갖는 구형의 복합입자를 제조하였다. 제조한 복합입자는 실리콘 입자 주변에 탄소나노튜브의 네트워크 구조를 형성하며 비정질 탄소에 의해 실리콘 입자와 탄소나노튜브의 입자들이 결합한 상태를 유지하는 구조로 이루어진다. 이러한 복합입자의 구조적인 특성으로 인해 계속적인 충방전 과정에서 실리콘의 부피팽창이 효과적으로 완충되고 이에 따라 전기적 접촉 손실 및 SEI 막 형성에 따른 비가역 반응이 제어되어 우수한 수명 특성 및 충전출력 특성을 갖는 것으로 나타난다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제13권1호
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• pp.7-12
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• 2014

In this study, we investigate the effects of corona-discharge pre-treatment on the properties of carbon nanotubes (CNTs) which are used as flexible transparent electrodes. The CNTs are deposited on PET (polyethylene terephthalate) substrates using a spray coating method. Prior to the deposition of CNTs, the PET substrates are corona-treated by varying the feeding directions of the PET substrate and the numbers of treatments. The variations in the surface morphologies and roughnesses of the PET substrates due to corona-treatment are characterized via atomic force microscopy (AFM). Dynamic contact angles (DCAs) of the corona-treated PET substrates are measured and analyzed as functions of the treatment conditions. Also, the sheet resistances and visible-range transmittances of the CNTs deposited on PET substrates are measured before and after bending test. The experimental results obtained in this study provide strong evidences that the adhesive forces between CNTs and PET substrates can be substantially enhanced by corona-discharge pretreatment.

• 한국재료학회지
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• 제20권2호
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• pp.51-54
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• 2010

Transparent conductive films of single wall carbon nanotube (SWCNT) were prepared by spray coating method. The effect of acid treatment on the SWCNT films was investigated. The field emission scanning electron microscope (FESEM) shows that acid treatment can remove dispersing agent. The electrical and optical properties of acid-treated films were enhanced compared with those of as deposited SWCNT films. Nitric acid ($HNO_3$), sulfuric acid ($H_2SO_4$), nitric acid:sulfuric acid (3:1) were used for post treatment. Although all solutions reduced sheet resistance of CNT films, nitric acid can improve electrical characteristics efficiently. During acid treatment, transmittance was increased continuously with time. But the sheet resistance was decreased for the first 20 minutes and then increased again. Post-treated SWCNT films were transparent (85%) in the visible range with sheet resistance of about $162{\Omega}/sq$. In this paper we discuss simple fabrication, which is suitable for different types of large-scale substrates and simple processes to improve properties of SWCNT films.