• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권11호
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• pp.3312-3316
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• 2013

Single crystals of hexagonal graphenes were successfully grown on Cu foils using the atmospheric pressure chemical vapor deposition (CVD) method. We investigated the effects of reaction parameters, such as the growth temperature and annealing time, on the size, coverage, and density of graphene domains grown over Cu foil. The mean size of the graphene domains increased significantly with increases in both the growth temperature and annealing time, and similar phenomena were observed in graphene domains grown by low pressure CVD over Cu foil. From the comparison of micro Raman spectroscopy in the graphene films grown with different annealing times, we found that the nucleation and growth of the domains were strongly dependent on the annealing time and growth temperature. Therefore, we confirmed that when reaction time was same, the number of layers and the degree of defects in the synthesized graphene films both decreased as the annealing time increased.

• 한국세라믹학회지
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• 제49권2호
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• pp.167-172
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• 2012

Fine diamond powders are synthesized with a 420 ${\phi}$ cubic press and stack-cell composed of Kovar ($Fe_{54}Ni_{29}Co_{17}$) (or Kovar+7 ${\mu}m$-thick Zn electroplated) alloy and graphite disks. The high pressure high temperature (HPHT) process condition was executed at $1500^{\circ}C$ for 280 seconds by varying the nominal pressure of 5.7~10.6 GPa. The density of formation, size, shape, and phase of diamonds are determined by optical microscopy, field emission scanning electron microscopy, thermal gravimetric analysis-differential thermal ammnlysis (TGA-DTA), X-ray diffraction (XRD), and micro-Raman spectroscopy. Through the microscopy analyses, we found that 1.5 ${\mu}m$ super-fine tetrahedral diamonds were synthesized for Zn coated Kovar cell with whole range of pressure while ~3 ${\mu}m$ super-fine diamond for conventional Kovar cell with < 10.6 GPa. Based on $750^{\circ}C$ exothermic reaction of diamonds in TGA-DTA, and characteristic peaks of the diamonds in XRD and micro-Raman analysis, we could confirm that the diamonds were successfully formed with the whole pressure range in this research. Finally, we propose a new process for super-fine diamonds by lowering the pressure condition and employing Zn electroplated Kovar disks.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.104-111
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• 2001

$SiH_4$, $CH_4$, $B_2H_6$ 혼합기체를 이용하여 플라즈마 화학증착법으로 비정질 탄화실리콘(a-SiC:H) 박막을 증착하였다. 기상 doping 농도를 0에서 $2.5\times10^{-2}$ 범위에서 변화시켜 얻은 박막의 물성을 SEM, XRD, Raman 분광법, FTIR, SIMS, 광흡수도와 전기전도도 분석을 통하여 살펴보았다. $B_2H_6$/($CH_4+SiH_4$) 기체유량비가 증가할수록 붕소의 도핑효율와 미세결정성은 감소하였다. 증착 중 $B_2H_6$ 기체가 첨가됨에 따라 비정질 탄화실리콘 박막의 Si-C-H 결합기의 강도는 감소하였으며, 이의 영향으로 박막내의 수소함량은 $B_2H_6/(SiH_4+CH_4$) 기체 유량비가 증가함에 따라 16.5%에서 7.5%로 단조감소하였다. $B_2H_6(CH_4+SiH_4$) 기체유량비가 증가할수록 a-SiC:H 박막의 광학적 밴드갭과 전기활성화 에너지는 감소하였고, 전기전도도는 증가하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.72-75
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• 2012

Strain-free AlGaN/GaN 나노선을 기판에 분산시킨 후 E-beam lithography(EBL)를 이용해 단일 나노선 자외선 센서를 제작하였다. 나노선의 구조적, 광학적 특성을 분석하기 위해 focused ion beam(FIB), photoluminescence, micro-Raman spectroscopy를 이용하여 나노선의 strain 및 형태를 조사하였다. 자외선 센서로서의 특성 여부를 확인하기 위하여 빛을 차단 한 조건과 자외선을 조사하는 조건하에서 current-voltage(I-V) 특성을 측정하였으며 각각 9.0 ${\mu}S$과 9.5 ${\mu}S$의 전기전도도(conductance)를 얻었다. 자외선 조사 조건하에서 excess carrier의 증가로 인해 전기전도도가 약 5%가 향상되었음을 알 수 있었다. 자외선을 반복적으로 조사하는 과정의 실험을 통해 우수한 포화 시간(saturation time)과 감쇠 시간(decay time)을 얻었다. 따라서 AlGaN/GaN 나노선은 자외선 센서로서 많은 가능성을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.93-93
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• 2000

수소화된 비정질 탄소(a-C:H)는 그 증착 조건에 따라서 여러 가지 다른 구조와 특성을 갖게 되며, 특히 DLC(diamond-like carbon) 및 CNT(Carbon nanotube)는 FED (field emission display) 개발 면에서 중요하게 연구되고 있다. 우리는 a-C:H 박막을 PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 방법으로 증착하고 CH4 가스를 사용하였고 기판 온도는 상온-32$0^{\circ}C$ 사이에서 변화되었다. 기판은 Corning 1737 glass, quartz, Si, Ni 등을 사용하였다. 증착 압력과 R.F. power는 각각 0.1-1 Torr 와 12-60w 사이에서 변화되었다. ESR 측정은 X-band(주파수 약 9 GHz)에서 그리고 상온에서 행해졌다. 상온에서의 스핀밀도는 약한-표준피치(weak-pitch standard) 스펙트럼과 비교하여 얻을 수 있었다. 그리고 a-C:H 박막의 구조는 He-Ne laser(파장 632.8 nm)를 이용하는 micro-Raman spectroscopy로 분석하였다. 증착조건에 따른 스핀밀도의 변화 및 Raman 스펙트럼에서의 D-peak, G-peak의 위치 및 반치록, I(D)/I(G) 등을 조사하였다. 증착된 a-C:H 박막은 R.F.power가 증가할수록 대체로 스핀밀도가 증가하였으며, Raman 스펙트럼에서의 I(D)/I(G) 비율은 대체로 감소하였다. 증착된 박막들은 polymer-like Carbon으로 추정되었으며, 스핀밀도가 증가할수록 대체적으로 흑연 구조 영역이 증가됨을 알 수 있었다. 또한 glass나 Si 기판에 비해 Ni 기판위에서 polymer-like Carbon 구조는 향상되는 경향을 보였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권1호
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• pp.23-27
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• 2012

The color of a natural diamond that contains nitrogen impurities can be enhanced by a high pressure high temperature (HPHT) treatment. Type IaAB diamond samples containing nitrogen impurities were executed by HPHT process of 5.6 Gpa, 10 min by varying the annealing temperature at 1600, 1650, and $1700^{\circ}C$. Property characterization was carried out using an optical microscope, FT-IR spectrometer, low-temperature PL spectrometer, and micro Raman spectrometer. By observing optical micrographs, it can be seen that diamond sample began to alter its color to vivid yellow at $1700^{\circ}C$. In the FT-IR spectrum, there were no Type changes of the diamond samples. However, amber centers leading to brown colors lessened after $1700^{\circ}C$ annealing. In the PL spectrum, all the H4 centers became extinct, while there were no changes of yellow color center H3 before or after treatment. In the Raman spectrum, no graphite spots were detected. Consequently, diamond color enhancement can be done by higher than $1700^{\circ}C$ HPHT annealing at 5.6 GPa-10 min.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권12호
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• pp.1149-1152
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• 2002

실리콘의 고압상을 연구하는 수단으로 압입 방법을 사용하였다. 실험에는 (100)과 (111) 실리콘 웨이퍼를 사용하였으며 하중유지 시간과 하중인가 속도에 따른 잔류상의 변화를 연구하였다. 압입 후의 상분석에는 Raman spectroscopy를 사용하였다. 하중 유지 시간의 실험결과 (111) 시편에서는 하중 유지 시간이 길어질수록 소성변형이 진행되어 고압상인 Si-III 와 Si-XII는 결정구조를 유지하지 못하고 사라지고 대신 a-Si가 관찰되었다. 하중 인가 속도 실험 결과 하중 인가 속도가 0.1 mm/min일 경우 모든 시편의 force/displacement 곡선에서 pop-in을 관찰할 수 있었다. Raman peak 분석 결과 이들 시편에서는 상전이가 관찰되었다. 5 mm/min의 하중인가 속도의 경우 (111) 시편에서는 급격한 변형의 증가 부분이 관찰되었으나 (100) 시편의 경우 관찰되지 않았다. 하중인가 속도가 느릴 경우 상전이 양상이 뚜렷하게 나타났으며 반대의 경우 상전이는 소량 관찰되거나 관찰되지 않았다. 이것은 하중인가속도가 상전이 영역의 부피에 영향을 주기 때문이라 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.240-240
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• 2012

Linear ion source (LIS)를 사용하여 Si wafer 위에 Si 이온이 첨가된 DLC 박막을 증착하였다. 참가된 Si 이온의 양에 따라 DLC 박막에 미치는 영향을 분석하기 위하여 마찰 계수 및 경도를 비교하였고, Micro raman spectroscopy, Field Emission-Scanning Electron Microscope(FM-SEM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 통하여 표면 상태를 분석하였다. 천체 주입된 가스량의 약 2%까지 Si 이온 주입이 늘어날수록 DLC 박막의 마찰계수는 낮아졌고, 경도는 Si 이온이 주입되지 않았을 경우와 비슷한 값(약 20~23GPa)을 가졌다. 2% 이상의 주입량에서는 마찰계수는 주입량이 늘어날수록 높아졌으며 경도는 떨어지는 경향을 보였다. 이는 Si 이온이 2% 이하로 첨가되었을 경우, DLC 박막의 생성시 탄소 이온들의 결합 Stress를 줄여 마찰계수가 줄어든다고 볼 수 있으며, 그 양이 2% 이상이 되면 오히려 불순물로 작용하여 DLC 박막의 Stress는 급격히 증가하고 마찰계수도 높아짐을 알 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.434-434
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• 2011

Electrochemical method have been employed in this work to modify the chemical vapour deposited nitrogen doped hydrogen amorphous diamond-like carbon (N-DLC) film to fabricate nickel and copper nano particle modified N-DLC electrodes. The electrochemical behaviour of the metal nano particle modified N-DLC electrodes have been characterized at the presence of glucose in electrolyte. Meanwhile, the N-DLC film structure and the morphology of metal nano particles on the N-DLC surface have been investigated using micro-Raman spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and atomic force microscopy. The nickel nano particle modified N-DLC electrode exhibits a high catalytic activity and low background current, while the advantage of copper modified N-DLC electrode is drawn back by copper oxidizations at anodic potentials. The results show that metal nano particle modification of N-DLC surface could be a promising method for controlling the electrochemical properties of N-DLC electrodes.

• 한국진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.360-364
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• 2010

나노 소재의 물성을 측정하기 위하여 대부분의 연구 그룹에서는 크게 두 가지 분석 기법인 분광학을 이용한 분석과 나노트라이볼로지를 이용한 분석을 사용하고 있다. 분광학을 이용한 분석에는 NMR (Nuclear Magnetic Resonance), IR (Infrared Spectroscopy), Raman 등이 대표적이라 할 수 있고, 나노트라이볼로지를 이용한 분석에는 AFM (Atomic Force Micro-Scope), EFM (Electrostatic Force Microscope), KFM (Kelvin Force Microscope), Nanoindenter 등의 탐침을 이용한 측정 기법이 대표적이다. Nanoindenter는 물질의 탄성 및 경도를 측정 할 수 있으며 이를 통해 물질의 특성을 연구 하는 데에 사용된다. 그러나 이런 Nanoindenter의 압입 실험에서 압입 조건 등의 통제 변수가 다르면 그 결과 값도 바뀌는 것을 볼 수 있는데 본 실험에서는 이런 압입 조건 중 Load - Hold - Unload force의 속도 및 시간을 변화시켜 물질의 탄성계수와 경도가 어떠한 차이를 가지는지 연구하였다.