• 제목/요약/키워드: Sol-gel deposition

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교정용 와이어 및 브라켓에 이산화티탄 광촉매 코팅 시 코팅방법에 따른 비교연구 (A comparative study of physical properties of $TiO_2$ thin films according to a coating method on orthodontic wires and brackets)

  • 고은희;조진형
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.451-464
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    • 2006
  • 본 연구는 항 교정장치의 개발에 도움이 되고자 이산화티탄 광촉매의 코팅 시 안정적이고 효과적인 방법을 찾기 위하여 시행되었다. 시판되고 있는 교정용 와이어와 브라켓에 sol-gel법, CVD (Chemical Vapor Deposition)법 및 PE-CVD (Plasma Enhanced-CVD)법으로 이산화티탄을 각각 코팅한 다음 각 방법으로 코팅된 이산화티탄 박막의 특성을 알아보고자 주사전자현미경을 이용하여 각 시편의 코팅박막 표면의 거칠기를 관찰하였고 adhesive tape pull test를 이용하여 코팅박막의 접착강도를 측정하였다. 메틸렌블루용액에 각 시편을 침지시킨 후 시간경과에 따른 메틸렌블루용액의 농도변화 측정을 통해 코팅박막의 분해능을 평가하였으며 불화나트륨 용액에 각 시편을 침지시킨 후 주사전자현미경을 이용하여 표면부식 정도를 관찰함으로써 불소화합물에 대한 내부식성을 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 코팅박막의 표면은 CVD법 및 PE-CVD법이 sol-gel법이나 코팅되지 않은 시편에 비해 더 매끄러웠다. 코팅박막의 접착강도는 PE-CVD법이 가장 높았고, CVD법, sol-gel법의 순으로 낮게 나타났다. 코팅박막의 메틸렌블루 분해능은 PE-CVD법이 가장 높았고, CVD법, sol-gel법의 순으로 낮게 나타났다. 코팅박막의 불소화합물에 대한 내부식성은 CVD법 및 PE-CVD법이 sol-gel법에 비해 높게 나타났다. 이상의 결과는 교정용 와이어 및 브라켓의 이산화티탄 광촉매 코팅 시 CVD법 및 PE-CVD법이 sol-gel법보다 적절한 방법임을 시사하였다.

Sol-Gel 법에 의한 압전 PZT 후막의 제조 (Fabrication of Piezoelectric PZT Thick Film by Sol-gel Process)

  • 박종환;방국수;박찬
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.94-99
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    • 2015
  • Lead zirconate titanate (PZT) thick films with thicknesses of ㎛ were fabricated on silicon substrates using an aerosol deposition method. A PZT powder solution was prepared using a sol-gel process. The average diameters (d50) obtained were 1.67, 1.98, and 2.40μm when the pyrolysis temperatures were 300℃, 350℃, and 450℃ respectively. The as-deposited film had a uniform microstructure without any cracks or pores. The as-deposited films on silicon were annealed at a temperature of 700℃. The 20-㎛-thick PZT film showed good adherence between the PZT film and substrate, with no tearing observed in the conventional solid phase process. This was probably because the presence of pores produced from organic residue during annealing relieved the residual stresses in the deposited film.

Development of fabrication process of Planar Light-wave Circuit (PLC) : Optimization of the fabrication process of planar light-wave circuit by Hybrid Sol-Gel methods

  • Jang, Won-Gun;Kim, Chung-Ryeol;Kim, Jae-Pil;Park, Young-Sik
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.484-485
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    • 2003
  • We report on the optimization of the fabrication process of hybrid sol-gel thin film deposition to produce low cost $1 {\times} 16$ splitters for optical communications. We learn that sol-gel film thickness is dependent upon the spinning speeds and viscosity of the sol-gel solutions and refractive index upon the dopant concentrations of Al and Zr in the sol solutions. We could find the optimized physical conditions to achieve the desired thickness of core and cladding layers. We will further carry out the fabrication and measurements of insertion loss, polarization dependent loss (PDL), etc. for the performance of fabricated splitter devices.

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Preparation and Characterization of Organic-inorganic Hybrid Composite Film with Plate-shaped Alumina by Electrophoretic Deposition as a Function of Aging Time of Sol-Gel Binder

  • Kim, Doo Hwan;Park, Hee Jeong;Choi, Jinsub;Lim, Hyung Mi
    • 한국세라믹학회지
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    • 제52권5호
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    • pp.366-373
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    • 2015
  • Sol-gel binder was prepared by hydrolysis and condensation reaction using boehmite sol and methyltrimethoxysilane as a function of aging-time. The coating slurry was composed of a plate-shape alumina in the sol-gel binder for the EPD process, in which particles dispersed in the slurry were deposited on the electrode under an electric field due to the surface charge. We studied the effects of three parameters: the content of boehmite, the aging time, and the applied voltage, on the physical, thermal, and electrical properties of the hybrid composite films by EPD. The amount of boehmite was 10 ~ 20 wt% and the aging time was 0.5 ~ 72, with a fixed amount of plate-shape alumina of 10 wt%. The condition of applied voltage was 5 ~ 30 V with a distance of 2 cm between the electrode during the EPD process. We confirmed that a structure of hybrid composite films of well-ordered plate alumina was deposited on the substrate when the film was prepared using a sol-gel binder composed of 15 wt% boehmite with 1 hr aging time and EPD at 10 V. The process shows a weight loss of 7% at $500^{\circ}C$ in TGA and a breakdown voltage of 8 kV at $87{\mu}m$.

Effect of Heat Treatment on the Morphology and Transparency of Thick Inorganic-Organic Hybrid Films Prepared by the Electrophoretic Sol-Gel Deposition of Polyphenylsilsesquioxane Particles

  • Hasegawa, Koichi;Katagiri, Kiyofumi;Matsuda, Astunori;Tatsumisago, Masahiro;Minami, Tsutomu
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권1호
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    • pp.15-20
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    • 2000
  • Thick inorganic-organic hybrid films were prepared on ITO-coated glass substrates by the electrophoretic sol-gel deposition of polyphenylsilsesquioxane particles. The morphology of the deposited films changed from the aggregate of the spherical particles to monolith by heat treatment at temperatures higher than $200^{\circ}C$. Transparency of the films was significantly improved accompanied by the morphological change of the particles. The degree of the morphological change was governed by two factors; maximum heat treatment temperature and heating rate. Transparent thick films of ca. 3$\mu\textrm{m}$ in thickness were obtained only by heat treatment at $400^{\circ}C$ for 2h with rapid heating from room temperature to $400^{\circ}C$. These films obtained were strongly adhered to the ITO-coated glass substrates and has a very smooth surface.

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Orientation Control and Dielectric Properties of Sol-gel Deposited (Ba,Sr)TiO3 Thin Films for Room-temperature Tunable Element Applications

  • Zhai, Jiwei;Chen, Haydn
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.380-384
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    • 2003
  • The effects of the mole concentrations of precursor solution on the microstructure and dielectric properties of sol-gel deposited $Ba_{0.85}$S $r_{0.15}$Ti $O_3$(BST) thin films have been investigated. The films were of single perovskite phase with strong (100) preferred orientation when grown on LaNi0$_3$ buffered Pt/Ti/ $SiO_2$Si substrates using a diluted precursor solution. Variation of the precursor solution concentration resulted in a different microstructure and, in turn, affected the tunability of the sol-gel deposited films. It was observed that leakage currents increased asymmetrically for the negative and positive bias voltage with decreasing thickness. Overall results suggest that those BST films have acceptable properties f3r applications as room-temperature tunable elements.

Sol-gel 및 CVD법을 이용한 고온 수소 분리용 silica/alumina 복합막의 합성 (Synthesis of Silica/Alumina Composite Membrane Using Sol-Gel and CVD Method for Hydrogen Purification at High Temperature)

  • 서봉국;이동욱;이규호
    • 멤브레인
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    • 제11권3호
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    • pp.124-132
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    • 2001
  • 고온에서 수소 분리 회수를 목적으로 silica/alumina 복합 막을 합성하였다. 막의 선택 투과 성능을 향상시키기 위해, sol-gel법에 의한 silica 및 alumina층을 중간층으로 도입하고, 그 위에 강제유동 CVD법에 의한 silica를 합성하였다. Sol-gel법에 의해 ${\alpha}$-alumina tube에 합성한 ${\gamma}$-alumina 및 silica 막은 Knudsen 확산 영역의 많은 mesopore를 포함하고 있어서 수소 선택 분리 막으로는 적합하지 못했다. 하지만, sol-gel법에 의해 합성한 silica/${\gamma}$-alumina층에 강제유동 CVD법으로 silica를 합성한 결과, 질소 투과 영역의 세공이 완전히 제거되어, 높은 수소 선택성을 가지는 복합 막이 형성되었다. 그 막은 온도에 따라 수소 투과 속도가 증가하여 $450^{\circ}C$에서 $5.57{\times}10^{-8}molm^2s^LPa^1$의 수소 투과 속도와, 9.52 kJ/mol의 활성화 에너지를 나타냈다. 분자체 효과에 의해 질소 투과가 완전히 배제되고, 수소만 선택적으로 투과되는 silica/alumina 복합막이 성공적으로 합성된다.

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Sol-gel 방식을 통한 Al2O3 게이트 절연체를 갖는 그래핀 Field Effect Transistor 센서에 관한 연구

  • 배태언;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.431.1-431.1
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    • 2014
  • 최근, 높은 캐리어 이동도와 유연성, 투명성의 우수한 전기적 기계적 특성을 갖는 그래핀에 관한 연구가 활발해지고 있으며 이를 기반으로 한 그래핀 field effect transistor (FET) 센서 응용 또한 관심이 커지고 있다. 작은 소자 크기, 견고한 구조, 빠른 응답속도와 CMOS 공정과의 호환성이 좋은 FET 기반의 센서의 감지 특성은 주로 전해질과 직접 접촉하는 게이트 절연체의 고유 특성에 의해 결정된다. 이러한 게이트 절연체는 일반적으로 스퍼터링, atomic layer deposition (ALD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) 등의 진공 방법에 의해 형성되며, 이 공정 기술은 고가의 장비, 긴 공정 시간과 높은 제조비용이 요구된다. 더욱이, 위의 방식들은 소자 제작 동안에 플라즈마 발생 또는 열처리를 필요로 하게 되며 이는 그래핀 기반의 소자의 제작에 있어 큰 손상을 발생시키게 된다. 이러한 이유로 인해, 그래핀 FET 센서의 게이트 절연체의 형성에 있어 진공 증착 기술은 적절하지 않다. 본 연구에서는, 진공 증착 기술의 문제점을 극복하기 위해 sol-gel 방식을 통한 Al2O3 게이트 절연체를 갖는 그래핀 FET 센서를 제작하였다. Sol-gel 방식은 적은 비용, 공정의 단순화, 높은 처리량 뿐 아니라 소자의 대면적화 제작에 유리하다는 장점을 가지며, 또한 게이트 절연체를 증착함에 있어서 플라즈마가 발생하지 않기 때문에 그래핀 FET 제작에 쉽게 적용될 수 있다. 특히, 게이트 절연체 중 Al2O3은 우수한 화학적 안정성과 감지 특성으로 인해 본 실험에 사용하였다. 결론적으로, sol-gel 방식을 통한 Al2O3 게이트 절연체를 갖는 그래핀 FET 센서는 우수한 전기적 특성과 감지 특성 측면에서 매우 전망적이다.

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EFFECT of PREPARATION METHODS and CONDITIONS of PRECURSORS on the PROPERTIES of $BATIO_3$ ALKOXIDE FILMS

  • N., Korobova;Soh, Dea-Wha
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.714-718
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    • 2003
  • Usually for the commercial preparation of barium titanate films or ceramics the reaction atmosphere must be preferably in air. However, normally air is not used because it contains carbon dioxide, which can easily react with barium to form the undesired product barium carbonate, leading to unwanted second-phase formation in the (mal stages of the process. In the present work a series of perovskite barium titanate films was prepared by the sol-gel method, using a metal alkoxide solutions in the electrophoretic deposition (EPD). The influence of several process parameters, like sintering temperature of sol preparation before EPD and heat-treatment temperature and non-oxidized atmosphere, on the film properties is described.

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솔-젤 스핀 코팅에 의해 증착된 텅스텐 산화물 박막의 반응 온도에 따른 전기변색특성 연구 (The electrochromic properties of tungsten oxide thin films coated by a sol-gel spin coating under different reactive temperature)

  • 심희상;나윤채;조인화;성영은
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.128-128
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    • 2003
  • Electrochromism (EC) is defined as a phenomenon in which a change in color takes place in the presence of an applied voltage. Because of their low power consumption, high coloration efficiency, EC devices have a variety of potential applications in smart windows, mirror, and optical switching devices. An EC devices generally consist of a transparent conducting layer, electrochromic cathodic and anodic coloring materials and an ion conducting electrolyte. EC has been widely studied in transition metal oxides(e.g., WO$_3$, NiO, V$_2$O$\sub$5/) Among these materials, WO$_3$ is a most interesting material for cathodic coloration materials due to its lush coloration efficiency (CE), large dynamic range, cyclic reversibility, and low cost material. WO$_3$ films have been prepared by a variety of methods including vacuum evaporation, chemical vapor deposition, electrodeposition process, sol-gel synthesis, sputtering, and laser ablation. Sol-gel process is widely used for oxide film at low temperature in atmosphere and requires lower capital investment to deposit large area coating compared to vacuum deposition process.

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