• 제목/요약/키워드: Scanning probe microscopy

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계면 활성제로 분산한 SWCNT 투명 전도성 필름의 산 처리 효과 (Effect of Acid Treatment on Transparent Conductive Films of Single-Walled Carbon Nanotubes Prepared Using Various Surfactants in Aqueous Solutions)

  • 김명수;곽정춘;한종훈;이내성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.396-396
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    • 2008
  • 투명 전도성 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 필름을 터치스크린이나 디스플레이 소자 등의 전극에 응용할 목적으로, CNT 필름의 전기저항 및 광 투과도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 단일벽 CNT (single-walled CNT)를 여러 가지 계면활성제로 분산시킨 수용액으로부터 제조한 CNT 필름을 산 처리하여 저항 및 투과도의 변화를 관찰하였다. 우선 계면활성제로 분산시킨 CNT 수용액을 알루미나 재질의 필터에서 정량적으로 진공 필터링하여 CNT 필름을 제조하였다. 알루미나 필터를 sodium hydroxide (NaOH) 수용액으로 용해시켜 제거함으로써 얻은 CNT 필름을 유리기판 위에 부착시킨 후 광 투과도와 먼 저항 (sheet resistance)을 측정하였다. CNT 필름을 질산 ($HNO_3$) 용액에 처리하였을 때 투과도는 1~5 % 향상되었으며, 면 저항은 계면활성제로 분산시킨 CNT 필름 대부분에서 감소하였다. 이는 CNT 표면에 코팅되어 있던 계면활성제들이 산에 의해 제거되었기 때문일 것으로 추측된다. 특히 sodium dodecylbenzene sulfonate (NaDDBS)로 제조한 CNT 필름의 경우, 질산을 처리 전에는 투과도 83%, 면 저항 450 $\Omega$/sq.의 특성을 보였으나, 처리 후에는 각각 86 %, 350 $\Omega$/sq.로 향상되었다. Polyvinyl pyrrolidone (PVP)과 cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)를 사용하여 제조한 CNT 필름의 면 저항이 가장 뚜렷한 감소를 보였다. 제조된 필름과 삼 처리된 필름 특성을 Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, UV-Vis spectroscopy 등을 이용하여 분석하였고, 4-point probe로 면 저항을 측정하였다.

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AuGe 액체금속 이온이 주입된 n-GaAs의 물성연구 (Physical Properties of AuGe Liquid Metal Ion Implanted n-GaAs)

  • 강태원;이정주;김송강;홍치유;임재영;정관수
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.63-70
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    • 1989
  • 액체금속이온원으로 부터 발생한 AuGe 이온빔을 GaAs기판에 주입시킨 후 이 시료의 표면성분과 구조를 AES(Auger electron spectroscopy), RHEED(reflection high energy electron diffraction), SEM(scanning electron microscopy) and EPMA(electron probe microanalysis)등으로 조사하였으며 AES depth profile 실험결과를 이체충돌에 의한 Monte Carlo simulation과 비교하였다. AuGe 이온이 주입된 시료를 AES, EPMA로 측정한 결과 As의 preferential스피터링이 나타났으며 300$^{circ}$C로 열처리하면 Ga과 outdiffusion되었다. 또한 측정한 Au와 Ge의 depth profile은 이체충돌에 의한 Monte Carlo simulation의 결과와 잘 일치하였다.

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고온 플라즈마를 이용한 붕소 함유 나노입자 제조에 관한 연구 (Study on Synthesis of Boron-Containing Nanoparticles Using Thermal Plasma System)

  • 신원규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권7호
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    • pp.731-736
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    • 2012
  • 열플라즈마 시스템을 이용하여 붕소 함유 나노입자를 제조하기 위한 새로운 방법이 시도되었다. $BCl_3$$CH_4$ 전구체 기체를 열플라즈마 영역으로 분사하여 고온에서 분해시킨 후, 기체상 응핵 및 성장 과정을 통하여 붕소 또는 붕소 카바이드 입자를 제조하였다. X 선 광분자 분석법을 이용하여 입자 표면의 화학적 결합 상태 및 카바이드와 관련된 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 원자 비율을 측정 및 분석하였다. 또한 나노입자 형상 및 크기 분석을 위해 주사식 투과현미경과 전자에너지손실분광법이 이용되었다. 제조된 나노입자는 30-70 nm 내의 크기 분포를 갖고 있으며, $BCl_3$$CH_4$ 전구체 기체가 각각 20 sccm, 25 sccm 사용되었을 때 B-C 결합 구조 내의 붕소와 탄소의 비는 2.13 이었다.

전기화학적 방법에 의한 주조 스테인리스강 CF8M $\sigma$상 열화평가 (Evaluation of the $\sigma$-Phase Degradation for Cast Stainless Steel CF8M by the Electrochemical Method)

  • 권재도;김중형;박중철;변장환;이우호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권11호
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    • pp.2014-2021
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    • 1999
  • The present investigation is concerned with the degradation characteristics of cast stainless steel(CF8M), exposed to the $\sigma$-phase degradation at $700^{\circ}C$. In the present paper, the degradation of CF8 M at $700^{\circ}C$ is evaluated by a non-destructive test, DL-EPR(double loop electrochemical potentiokinetic reactivation). The surface of specimens is observed by using scanning electron microscopy after DL-EPR test. Also. chromium contents of matrix, grain boundary and ferrite phase are analyzed by electron probe X-ray micro analyzer. Through the experiments, the following results are obtained 1) The degree of sensitization(DOS) of CF8M aged up to 15hr at $700^{\circ}C$ is increased with acing time while that is decreased with aging time from 15hr to 150hr. 2) The impact energy decreases with increase of $\sigma$-phase while DOS increases with $\sigma$-phase until aging time reaches to 15hr. After the aging time. 15hr, the $\sigma$-phase and the rate of impact energy with respect to aging time decreases. Therefore the degradation behavior of the CF8M can be evaluated by comparing SEM micrographs and the value of DOS.

열처리에 의한 도재용 Ni-Cr합금 표면의 변화에 관한 연구 (METAL SURFACE CHANGES BY HEAT TREATMENT OF Ni-Cr ALLOYS)

  • 김영한;이선형;양재호;정헌영
    • 대한치과보철학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.219-248
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    • 1989
  • The purposes of this study were to analyze the microstructural and compositional changes of metal surfaces following different conditions of preoxidizing heat treatment, to investigate the composition of metal oxides, and to evaluate the effect of preoxidation and removal of surface oxides on microstructure and diffusion profiles. The techniques of EDAX (energy-dispersive analysis of x-ray), ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis), and EPMA (electron probe micro analysis) were used, along with SEM (scanning electron microscopy). The obtained results were as follows : 1. A surface of the specimen became rough and the amount of the metal oxides increased with increasing the heat treatment time and temperature and the partial pressure of oxygen. 2. At an air pressure of 28' vacuum, the higher the temperature and the longer the time of preoxidation, the higher Ni concentration was detected. 3. Cr concentration in the specimen heat treated with air was higher than that of with vacuum. 4. The oxides in the specimens were mainly composed of Ni and Cr oxides. On the globular growth particles, significant rises in Al concentration of Rexillium III and Ti concentration of Verabond were noted. 5. Atomic diffusion occurred at the ceramic-metal interface, furthermore the amount of the flux was increased with preoxidation heat treatment.

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The Materials Science of Chalcopyrite Materials for Solar Cell Applications

  • Rockett, Angus
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.53-53
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    • 2011
  • This paper describes results for surface and bulk characterization of the most promising thin film solar cell material for high performance devices, (Ag,Cu) (In,Ga) Se2 (ACIGS). This material in particular exhibits a range of exotic behaviors. The surface and general materials science of the material also has direct implications for the operation of solar cells based upon it. Some of the techniques and results described will include scanning probe (AFM, STM, KPFM) measurements of epitaxial films of different surface orientations, photoelectron spectroscopy and inverse photoemission, Auger electron spectroscopy, and more. Bulk measurements are included as support for the surface measurements such as cathodoluminescence imaging around grain boundaries and showing surface recombination effects, and transmission electron microscopy to verify the surface growth behaviors to be equilibrium rather than kinetic phenomena. The results show that the polar close packed surface of CIGS is the lowest energy surface by far. This surface is expected to be reconstructed to eliminate the surface charge. However, the AgInSe2 compound has yielded excellent atomic-resolution images of the surface with no evidence of surface reconstruction. Similar imaging of CuInSe2 has proven more difficult and no atomic resolution images have been obtained, although current imaging tunneling spectroscopy images show electronic structure variations on the atomic scale. A discussion of the reasons why this may be the case is given. The surface composition and grain boundary compositions match the bulk chemistry exactly in as-grow films. However, the deposition of the heterojunction forming the device alters this chemistry, leading to a strongly n-type surface. This also directly explains unpinning of the Fermi level and the operation of the resulting devices when heterojunctions are formed with the CIGS. These results are linked to device performance through simulation of the characteristic operating behaviors of the cells using models developed in my laboratory.

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Anatase $TiO_2$ Doped ITO Electrodes for Organic Photovoltaics

  • 임종욱;최윤영;조충기;최광혁;김한기
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.231-231
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    • 2011
  • 본 연구에서는 co-sputtering 시스템을 이용하여 아나타세 TiO2의 도핑 농도 변화에 따른 다성분계 TiO2-ITO (TITO) 박막의 전기적, 광학적, 구조적 특성 변화 및 급속 열처리(RTA) 공정에 따른 전기적, 광학적 특성 변화를 분석하였다. 실험을 위해 아나타세 TiO2 타겟과 ITO 타겟(10 wt% $SnO_2$ doped $In_2O_3$)이 tilted cathode에 장착되었으며, ITO 타겟의 인가전류를 120 W로 고정한 채 아나타세 TiO2 타겟의 인가전류를 증가시킴으로써 도핑 농도를 변화하였다. 제작된 TITO 투명 전극의 전기적, 광학적, 구조적 특성 평가를 위해 four-point probe measurement, Hall effect measurement, UV/Vis. spectrometry, scanning electron microscopy (SEM) 이용하여 각각의 특성을 분석하였다. 상온에서 제작된 TITO의 경우 최적화된 $TiO_2$ 인가전류 100W에서 460.8 ohm/sq. 의 전기적 특성과 가시광선 영역 400~550 nm에서 85% 이상의 광학적 투과율을 확보할 수 있었다. 뿐만 아니라 상온에서 최적화된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 시 600$^{\circ}C$ 급속 열처리 조건에서 매우 낮은 25.94 ohm/sq.면저항, $5.1{\times}10^{-4}$ ohm-cm 비저항과 81% 투과율을 확보할 수 있었다. 아나타세 $TiO_2$가 도핑된 TITO 투명 전극의 급속 열처리 공정에도 불구하고 매우 평탄한 표면을 나타냄을 SEM 이미지를 통하여 확인할 수 있었다. 이러한 TITO 투명 전극의 우수한 전기적, 광학적, 구조적 특성은 indium saving 투명 전극으로써 고가 ITO 박막의 대치가능성을 나타낸다.

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EPD(Electrophoretic Deposition)를 이용한 Ni-$Al_2O_3$ 경사기능재료(FGM) 코팅에 관한 연구

  • 김형섭;양승규;이선영
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.104.2-104.2
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    • 2012
  • 이종 재료의 접합에 대한 연구는 단일 재료에서 얻을 수 없는 물리적/기계적 특성과 이종 재료의 우수한 특성을 얻을 수 있다는 장점이 있어 국내외 적으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 이종 접합 기술은 구조재료와 에너지 변환분야에 가장 많이 사용되고 있으며, 그 외 광촉매와 Thin film, 경량구조재료 등에도 사용되고 있다. 그 중 FGM(Functional Graded Materials)는 조성의 점진적인 변화를 통하여 접합하는 방법으로 이종 재료 접합 시 발생하는 내부 응력을 해소해줌으로써 적합한 방법이라고 할 수 있다. FGM 제작에 사용되는 방법으로 널리 알려진 것들로는 plasma spraying, 원심주조, 분말 야금법, PVD, CVD 그리고 EPD(electrophoretic deposition) 등이 있다. 이중에서 EPD는 수용액이나 유기용매와 같은 분산매체 중에 콜로이드 입자의 표면에 대전되는 전하를 이용하여, 외부에서 전장을 걸어서 입자의 움직임을 제어하는 기술이다 EPD는 코팅 속도가 상대적으로 빠르고 두꺼운 코팅 층 제작이 가능하다. 또한 바인더, 윤활제 또는 가소제를 사용하지 않고 다양한 종류와 모양의 기판 위에 균일한 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 Ni substrate를 이용하여 그 위에 Ni과 $Al_2O_3$의 조성을 점진적으로 변화시켜 FGM을 EPD 방법으로 코팅하였다. 여기서 사용된 Ni은 높은 녹는점과 좋은 연성으로 인해 성형이 용이하여 구조재료로 적합하며, $Al_2O_3$는 고내열성과 내부식성을 가지며 경도가 높다는 장점이 있다. 본 연구에서는 EPD 방식을 이용하여 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅하였으며, 코팅 후 발생하는 substrate와의 접착력 문제를 해결하기 위해서 건조 방식과 substrate의 표면 상태를 최적화하여 다층의 Ni/$Al_2O_3$ FGM을 코팅 및 소결하였다. Zeta-potential 측정을 통해 electrophoretic mobility와 suspension의 분산 안정도를 평가 할 수 있었으며, X-ray 회절 분석(XRD)을 통하여 Ni 의 환원 여부를 확인하였다. 또한 Scanning electron microscopy(SEM) 분석을 통하여 미세구조 분석을 하였고, 최종적으로 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 를 이용하여 다층 구조의 조성변화를 확인함으로 Ni/$Al_2O_3$의 FGM 코팅이 이루어졌음을 확인하였다.

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치약 종류에 따른 유치의 표면 변화 (Change in surface of primary tooth using different type of toothpaste)

  • 최정옥;남설희
    • 한국치위생학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.281-286
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    • 2014
  • Objectives : The aim of this study is to evaluate the surface changes of enamel specimen, tooth structure by toothpastes in child and adult. Methods : Experimental teeth were collected from extracted human primary teeth. 120 enamel specimens were prepared by cutting the teeth into $2{\times}3{\times}2mm$ blocks using diamond saw and the specimens were assigned to 3 groups. Group 1 was used as control with no treatment. Group 2 was treated with child toothpaste and Group 3 was treated with adult toothpaste on primary enamel surface for 3 minutes daily over 4 weeks. The specimens were immersed into individual container having artificial saliva and the artificial saliva was changed every day. The electron probe micro analyzer(EPMA) provided weight percent(wt%) of calcium(Ca) and phosphorous(P) on enamel surface. The morphology was analyzed by scanning electron microscopy(SEM). Data were analyzed by one-way analysis of variance(ANOVA) and Tukey's test post-hoc test using SPSS(Version 20, SPSS Inc., Chicago, USA). Level of significance was set at 0.05. Results : The surface changes of the primary teeth revealed a significant difference during 4 weeks. Calcium(Ca) and phosphorous(P) levels were found the weight percent difference and a rough enamel surface was seen on SEM after adult toothpaste application. Conclusions : The changes in Ca and P and the morphological surface were affected by the primary tooth treated with adult toothpaste. Enamel surface showed significant differences during 4 weeks.

Characterization and bacterial anti-adherent effect on modified PMMA denture acrylic resin containing platinum nanoparticles

  • Nam, Ki-Young
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제6권3호
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    • pp.207-214
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    • 2014
  • PURPOSE. This study characterized the synthesis of a modified PMMA (Polymethyl methacrylate) denture acrylic loading platinum nanoparticles (PtN) and assessed its bacterial inhibitory efficacy to produce novel antimicrobial denture base material. MATERIALS AND METHODS. Polymerized PMMA denture acrylic disc ($20mm{\times}2mm$) specimens containing 0 (control), 10, 50, 100 and 200 mg/L of PtN were fabricated respectively. The obtained platinum-PMMA nanocomposite (PtNC) was characterized by TEM (transmission electron microscopy), SEM/EDX (scanning electron microscope/energy dispersive X-ray spectroscopy), thermogravimetric and atomic absorption spectrophotometer analysis. In antimicrobial assay, specimens were placed on the cell culture plate, and $100{\mu}L$ of microbial suspensions of S. mutans (Streptococcus mutans) and S. sobrinus (Streptococcus sobrinus) were inoculated then incubated at $37^{\circ}C$ for 24 hours. The bacterial attachment was tested by FACS (fluorescence-activated cell sorting) analysis after staining with fluorescent probe. RESULTS. PtN were successfully loaded and uniformly immobilized into PMMA denture acrylic with a proper thermal stability and similar surface morphology as compared to control. PtNC expressed significant bacterial anti-adherent effect rather than bactericidal effect above 50 mg/L PtN loaded when compared to pristine PMMA (P=.01) with no or extremely small amounts of Pt ion eluted. CONCLUSION. This is the first report on the synthesis and its antibacterial activity of Pt-PMMA nanocomposite. PMMA denture acrylic loading PtN could be a possible intrinsic antimicrobial denture material with proper mechanical characteristics, meeting those specified for denture bases. For clinical application, future studies including biocompatibility, color stability and warranting the long-term effect were still required.