• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.272.1-272.1
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• 2016

In a three-dimensional topological insulator Bi2Se3, a stress control for band gap manipulation was predicted but no systematic investigation has been performed yet due to the requirement of large external stress. We report herein on the strain-dependent results for Bi2Se3 films of various thicknesses that are grown via a self-organized ordering process. Using small angle X-ray scattering and Raman spectroscopy, the changes of d-spacings in the crystal structure and phonon vibration shifts resulted from stress are clearly observed when the film thickness is below ten quintuple layers. From the UV photoemission/inverse photoemission spectroscopy (UPS/IPES) results and ab initio calculations, significant changes of the Fermi level and band gap were observed. The deformed band structure also exhibits a Van Hove singularity at specific energies in the UV absorption experiment and ab initio calculations. Our results, including the synthesis of a strained ultrathin topological insulator, suggest a new direction for electronic and spintronic applications for the future.

• 한국세라믹학회지
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• 제36권3호
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• pp.307-318
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• 1999

동결건조법에 의한 저유전성 실리카 박막의 제조공정 개발 및 층간 절연물질로의 응용성이 연구되었다. 코팅용 폴리머 실리카 졸은 TEOS와 이소프로판올(iso-propanol:IPA)또는 터트부탄올(tert-butanol:TBA)을 용매로한 2단계 공정에 의하여 제조되었으며, 이들 졸을 p-Si(111)웨이퍼 상에 스핀코팅한 습윤겔 박막을 동결건조 하여 다공성 실리카 박막을 제조하였다. 균일한 박막 코팅층을 얻을 수 있는 실리카 졸의 최적 점도범위는 IPA와 TBA를 용매로 한 실리카 졸의 경우 각각 10~14 cP와 20~30cP 정도였으며 스핀속도는 2000 rpm 이상이었다. 결함이 없는 다공성 실리카 박막은 TBA(빙점 $25^{\circ}C$)를 동결용매로 하여-196$^{\circ}C$까지 급랭시킨 후 $0^{\circ}C$와 0.1 torr 까지 가열 감압한 상태에서 고상의 TBAFMF 모두 제거한 다음 20$0^{\circ}C$까지 열처리하여 제조되었다. 다공성 실리카 박막의 두께는 졸의 타입과 스핀코팅 속도에 의해 2500~15000$\AA$범위 내에서 제어가 가능하였으며 이들 막의 밀도와 유전상 수 값은 각각 0.9$\pm$0.3g/㎤(기공율 60$\pm$10%)과 2.4 정도였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.254-254
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• 2016

Tin dioxide (SnO2) thin film is one of the most important n-type semiconducting materials having a high transparency and chemical stability. Due to their favorable properties, it has been widely used as a base materials in the transparent conducting substrates, gas sensors, and other various electronic applications. Up to now, SnO2 thin film has been extensively studied by a various deposition techniques such as RF magnetron sputtering, sol-gel process, a solution process, pulsed laser deposition (PLD), chemical vapor deposition (CVD), and atomic layer deposition (ALD) [1-6]. Among them, ALD or plasma-enhanced ALD (PEALD) has recently been focused in diverse applications due to its inherent capability for nanotechnologies. SnO2 thin films can be prepared by ALD or PEALD using halide precursors or using various metal-organic (MO) precursors. In the literature, there are many reports on the ALD and PEALD processes for depositing SnO2 thin films using MO precursors [7-8]. However, only ALD-SnO2 processes has been reported for halide precursors and PEALD-SnO2 process has not been reported yet. Herein, therefore, we report the first PEALD process of SnO2 thin films using SnCl4 and oxygen plasma. In this work, the growth kinetics of PEALD-SnO2 as well as their physical and chemical properties were systemically investigated. Moreover, some promising applications of this process will be shown at the end of presentation.

• 공업화학
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• 제9권7호
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• pp.998-1003
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• 1998

$85^{\circ}C$, 0.4 M $Ba(OH)_2$용액내에서 펄스전류파형을 이용하여 Ti전극위에 $BaTiO_3$박막을 전해 합성하였다. 환원전류 밀도 및 환원시간이 증가함에 따라 $BaTiO_3$의 결정성 및 페러데이 효율이 증가하였으며, 이는 표면 및 전기화학적특성 분석에 의하면 환원 전류 인가시에 $H_2O$의 환원에 의하여 전극표면의 pH가 증가함으로서 산화전류에 의하여 형성된 산화막의 구조변화가 빠르게 진행되기 때문으로 추측된다. 그리고 0.1M $H_2SO_4$용액하에서 산화막을 형성시킨 후 $BaTiO_3$형성에 미치는 영향을 분석한 결과, 산화막 두께가 증가함에 따라서 산화막을 통한 $Ti^{+4}$이온의 이동이 어려워지면서 $BaTiO_3$형성이 억제되며, 일정두께이상에서는 산화막 결함부위에서 결정이 형성됨을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제28권4호
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• pp.214-220
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• 2018

We report on the fabrication and photoelectrochemical(PEC) properties of a $Cu_2O$ thin film/ZnO nanorod array oxide p-n heterojunction structure with ZnO nanorods embedded in $Cu_2O$ thin film as an efficient photoelectrode for solar-driven water splitting. A vertically oriented n-type ZnO nanorod array was first prepared on an indium-tin-oxide-coated glass substrate via a seed-mediated hydrothermal synthesis method and then a p-type $Cu_2O$ thin film was directly electrodeposited onto the vertically oriented ZnO nanorods array to form an oxide semiconductor heterostructure. The crystalline phases and morphologies of the heterojunction materials were characterized using X-ray diffraction and scanning electron microscopy as well as Raman scattering. The PEC properties of the fabricated $Cu_2O/ZnO$ p-n heterojunction photoelectrode were evaluated by photocurrent conversion efficiency measurements under white light illumination. From the observed PEC current density versus voltage (J-V) behavior, the $Cu_2O/ZnO$ photoelectrode was found to exhibit a negligible dark current and high photocurrent density, e.g., $0.77mA/cm^2$ at 0.5 V vs $Hg/HgCl_2$ in a $1mM\;Na_2SO_4$ electrolyte, revealing an effective operation of the oxide heterostructure. In particular, a significant PEC performance was observed even at an applied bias of 0 V vs $Hg/HgCl_2$, which made the device self-powered. The observed PEC performance was attributed to some synergistic effect of the p-n bilayer heterostructure on the formation of a built-in potential, including the light absorption and separation processes of photoinduced charge carriers.

• 멤브레인
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• 제29권3호
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• pp.130-139
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• 2019

그래핀, 제올라이트, metal-organic frameworks (MOF)s 등 다양한 나노 소재를 이차원 나노쉬트 형태로 제조하고, 이를 이용한 초박막 고성능 분리막을 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 산화그래핀의 경우, 2000년대 초반에 관련 연구가 시작된 이후, 다양한 합성 및 박막 코팅 기술이 축적되어 있어 빠른 속도로 분리막 분야에 응용되고 있다. 다층으로 적층된 산화그래핀 박막은 층간 거리를 조절함에 따라 물리적 거름막으로 작용할 수 있으며, 또한 표면의 기능기 및 삽입된 물질과 거르는 물질 간의 상호작용을 제어함에 따라 다양한 물질의 선택적 분리가 가능하다. 본 총설에서는 산화그래핀의 나노여과막 응용분야에 관하여 중점적으로 다루고자 한다. 본고에서는, 다양한 용매 내에서 산화그래핀 박막의 분리 기작 및 성능에 영향을 미치는 핵심 요소들에 대해 요약하였으며, 그 외 산화그래핀 기반 분리막의 실질적인 상용화에 필요한 핵심 기술요소 및 개발 동향에 대하여 논하고자 한다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.188-194
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• 1997

TMCS(Trimethylchlorosilane)로 표면개질한 습윤겔을 에탄올에 재분산시켜 코팅용 재분산 실리카 졸을 제조하였고 제조된 졸을 실리콘 기판에 스핀 코팅한 후 상압 하에서 건조(8$0^{\circ}C$) 및 열처리(>25$0^{\circ}C$)하여 열처리온도에 따른 박막의 물성 변화를 관찰하였다. 습윤겔의 재분산시 안정한 재분산 실리카 졸의 제조를 위한 최적 재분산 조건을 습윤겔:에탄올=1g110$m\ell$로 하였고, 이렇게 제조된 재분산 실리카 졸의 농도와 점도는 각각 0.11 M, 2.0-2.2cP였으며 평균 졸 입자크기는 약 30nm정도였다. 1500rpm, 10회 스핀 코팅한 후 8$0^{\circ}C$에서 2시간 건조, 45$0^{\circ}C$에서 2시간 열처리에 의하여 굴절율이 약 1.14, 두께가 400nm정도인 균열이 없는 박막을 얻을 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.490-493
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• 2002

Phase intergrowth some kinds of the Bi$_2$Sr$_2$Ca$\_$n-1/Cu$\_$n/O$\_$y/ phases is observed in the thin film fabrication at ultralow co-deposition with multi targets by means of ion beam sputtering. The molar fraction of the Bi2212 phase in the mixed crystal of the grown films is investigated as a function of the applied ozone pressure and the substrate temperature. The activation energy for the phase transformation from the Bi2201 to the Bi2212 is estimated in terms of the Avrami equation. This study reveals that the formation of a liquid phase contributes significantly to the construction of the Bi2212 phase in the thin films, differing from the bulk synthesis.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.736-741
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• 2002

Phase intergrowth some kinds of the $Bi_2Sr_2Ca_{n-1}Cu_nO_y$ phases is observed in the thin film fabrication at ultralow co-deposition with multi targets by means of ion beam sputtering. The molar fraction of the Bi2212 phase in the mixed crystal of the grown films is investigated as a function of the applied ozone pressure and the substrate temperature. The activation energy for the phase transformation from the Bi2201 to the Bi2212 is estimated in terms of the Avrami equation. This study reveals that the formation of a liquid phase contributes significantly to the construction of the Bi2212 phase in the thin films, differing from the bulk synthesis.

• 한국세라믹학회지
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• 제31권9호
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• pp.1060-1068
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• 1994

Stable zirconia sol was prepared from zirconium butoxide Zr(OC4O9)4 as a precursor and ethylacetoacetate(EAcAc) or diethylene glycol(DEG) as a chelating agent under ambient agent under ambient atmosphere by Sol-Gel process. The sythesized sol was coated on 304 stainless steel substrate by dip coating, thereafter zirconia film could be obtained by heat-treatment at $600^{\circ}C$. The characteristics of coating film were determined by FT-IR, XRD, and ellipsometion peak represented Zr-O-Zr bonding of tetragonal phase was shown at 470cm-1. Crystallization of zirconia gel and film from amorphous state to tetragonal phase started at 40$0^{\circ}C$, and then transformed into monoclinic phase around $700^{\circ}C$. Zirconia film coated on 304 stainless steel substrate showed relatively low porosity of 16% when it was coated with 0.4M zirconia sol and thereafter heat-treated at 80$0^{\circ}C$ and the film was densified continuously up to 90$0^{\circ}C$. The zirconia film of 10 nm thick acted as a protective layer against oxidation up to $700^{\circ}C$.