라디오주파수 분말 스퍼터링 방법으로 sapphire (0001) 기판 위에 Sn을 함유한 β-Ga2O3(β-Ga2O3 : Sn) 나노와이어를 증착하였다. 후열처리 공정의 가스 분위기가 나노와이어 형상의 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 800℃에서 진공 중 열처리 과정에서, as-grown 나노와이어는 다공성 구조로 전이하였다. 비화학양론 Ga2O3-x는 화학양론 Ga2O3로 바뀌고, Sn원자는 응집하여 나노클러스터를 형성한다. Sn 나노클러스터는 증발하여 Sn 원자의 함량은 1.31에서 0.27 at%로 감소하였다. Sn원자의 증발로 인하여 나노와이어 표면에 다수의 기공이 형성되고, 이는 β-Ga2O3 : Sn 나노와이어의 체적대비 표면적 비율을 증가시킨다.
In this study, we report the microstructure and characteristics of Ag-SnO2-Bi2O3 contact materials using a controlled milling process with a subsequent compaction process. Using magnetic pulsed compaction (MPC), the milled Ag-SnO2-Bi2O3 powders have been consolidated into bulk samples. The effects of the compaction conditions on the microstructure and characteristics have been investigated in detail. The nanoscale SnO2 phase and microscale Bi2O3 phase are well-distributed homogeneously in the Ag matrix after the consolidation process. The successful consolidation of Ag-SnO2-Bi2O3 contact materials was achieved by an MPC process with subsequent atmospheric sintering, after which the hardness and electrical conductivity of the Ag-SnO2-Bi2O3 contact materials were found to be 62-75 HV and 52-63% IACS, respectively, which is related to the interfacial stability between the Ag matrix, the SnO2 phase, and the Bi2O3 phase.
The transparent electrode characteristics of the SnO2/AgNi/SnO2 (OMO) multilayer structures prepared by sputtering were investigated according to the annealing temperature. Ni-doped Ag of various compositions was selected as the metal layer and heat treatment was performed at 100~300℃ to evaluate the thermal stability of the metals. The manufactured OMO multilayer structures were heat treated for 6 hours at 400~600℃ in an N2 atmosphere. The structural, electrical, and optical properties of the OMO structures before and after annealing were evaluated and analyzed using a UV-VIS spectrophotometer, 4-point probe, XPS, FE-SEM, etc. OMO with Ni-doped Ag shows improved performance due to the reduction of structural defects of Ag during annealing, but OMO structure with pure Ag shows degradation characteristics due to Ag diffusion into the oxide layer during high-temperature annealing. The figure of merit (FOM) of SnO2/Ag/SnO2 was highest at room temperature and gradually decreased as the heat treatment temperature increased. On the other hand, the FOM value of SnO2/AgNi/SnO2 mostly showed its maximum value at high temperature(~550℃). In particular, the FOM value of SnO2/Ag-Ni (3.2 at%)/SnO2 was estimated to be approximately 2.38×10-2 Ω-1. Compared to transparent electrodes made of other similar materials, the FOM value of the SnO2/Ag-Ni (3.2 at%)/SnO2 multilayer structure is competitive and is expected to be used as an alternative transparent conductive electrode in various devices.
리튬이차전지에서 전지의 용량을 증가시키기 위하여 음극의 전기화학적 용량을 증가시키는 것이 중요하다. 음극활물질 중에서 SnO2와 Li4Ti5O12는 흑연을 대체하기 위한 물질로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 SnO2/Li4Ti5O12 혼합물을 고상법으로 합성하였으며, SnO2를 Li4Ti5O12에 혼합하여 전기화학적인 용량을 증가시키는 실험을 수행하였다. SnO2가 혼합될 경우에 Li4Ti5O12의 용량보다 큰 전기화학적 용량을 갖는 물질을 합성할 수 있었다. 하지만 SnO2의 특성으로 인하여 사이클이 진행됨에 따라서 용량이 감소하는 현상이 관찰되었다.
In the present research, a simple electrochemical sensor based on a carbon paste electrode (CPE) modified with ZnO-Zn2SnO4-SnO2 and graphene (ZnO-Zn2SnO4-SnO2/Gr/CPE) was developed for the direct, simultaneous and individual electrochemical measurement of Acetaminophen (AC), Caffeine (Caf) and Ascorbic acid (AA). The synthesized nano-materials were investigated using scanning electron microscopy, X-ray Diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, and electrochemical impedance spectroscopy techniques. Cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry were applied for electrochemical investigation ZnO-Zn2SnO4-SnO2/Gr/CPE, and the impact of scan rate and the concentration of H+ on the electrode's responses were investigated. The voltammograms showed a linear relationship between the response of the electrode for individual oxidation of AA, AC and, Caf in the range of 0.021-120, 0.018-85.3, and 0.02-97.51 μM with the detection limit of 8.94, 6.66 and 7.09 nM (S/N = 3), respectively. Also, the amperometric technique was applied for the measuring of the target molecules in the range of 0.013-16, 0.008-12 and, 0.01-14 μM for AA, AC and, Caf with the detection limit of 6.28, 3.64 and 3.85 nM, respectively. Besides, the ZnO-Zn2SnO4-SnO2/Gr/CPE shows an excellent selectivity, stability, repeatability, and reproducibility for the determination of AA, AC and, Caf. Finally, the proposed sensor was successfully used to show the amount of AA, AC and, Caf in urine, blood serum samples with recoveries ranging between 95.8% and 104.06%.
본 연구에서는 SnO2 nanoparticles (NPs) 위에 TiO2 NPs를 코팅하여 Quantum Dots Light Emitting Diodes (QLEDs)를 제작하였다. TiO2 NPs는 SnO2 NPs보다 conduction band minimum (CBM) 준위가 낮다. 따라서 SnO2 층과 발광층의 CBM 준위 사이에 위치해 에너지 장벽을 감소시키고, 전자의 이동을 원활하게 할 것으로 예상하였다. QLEDs는 inverted 구조로 제작되었으며, SnO2 단일층을 사용한 경우보다 발광 특성이 향상된 것을 확인하였다. 이중 전자수송층을 적용한 이번 연구를 통해 SnO2를 QLEDs에 전자수송층으로 적용할 수 있을 것으로 기대한다.
$SnO_2/Ag/Nb_2O_5/SiO_2/SnO_2$ multilayer films were prepared on glass substrate by sequential using RF/DC magnetron sputtering at room temperature. The influence of top $SnO_2$ layer thickness on optical and electrical properties of the multilayer films was investigated. Experimentally measured results exhibit transmittances over 84.3 ~ 85.8% at 550 nm wavelength. As the top $SnO_2$ layer thickness increased from 40 to 55 nm, the sheet resistance (Rs) increased from 5.81 to $6.94{\Omega}/sq$. The Haacke's figure of merit (FOM) calculated for the samples with various $SnO_2$ layer thicknesses was a maximum at 45 nm ($35.3{\times}10^{-3}{\Omega}^{-1}$).
본 연구에서는 Ag 금속입자가 기능화된 SnO2 나노선을 제작 및 저온 NO2 가스 센싱 특성을 평가하였다. Vapor-liquid-solid 공법을 이용하여 SnO2 나노선을 합성하였고, flame chemical vapour deposition 공법을 이용하여 Ag 금속입자를 SnO2 나노선 표면에 기능화하였다. 합성된 Ag 금속입자가 기능화된 SnO2 나노선을 이용하여 50℃에서 NO2 10 ppm에 대한 가스 센싱 테스트를 진행한 결과, 감응도(Rg/Ra) 1.252를 얻었다. 본 연구를 통하여, 금속입자가 기능화된 나노선을 이용한 저온동작 반도체식 가스센서의 산업 적용을 현실화 할 수 있을 것으로 기대된다.
Tin oxide (SnO2) nanocrystals are synthesized by a thermal evaporation method using a mixture of SnO2 and Mg powders. The synthesis process is performed in air at atmospheric pressure, which makes the process very simple. Nanocrystals with a belt shape start to form at 900 ℃ lower than the melting point of SnO2. As the synthesis temperature increases to 1,100 ℃, the quantity of nanocrystals increases. The size of the nanocrystals did not change with increasing temperature. When SnO2 powder without Mg powder is used as the source material, no nanocrystals are synthesized even at 1,100 ℃, indicating that Mg plays an important role in the formation of the SnO2 nanocrystals at temperatures as low as 900 ℃. X-ray diffraction analysis shows that the SnO2 nanocrystals have a rutile crystal structure. The belt-shaped SnO2 nanocrystals have a width of 300~800 nm, a thickness of 50 nm, and a length of several tens of micrometers. A strong blue emission peak centered at 410 nm is observed in the cathodoluminescence spectra of the belt-shaped SnO2 nanocrystals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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