• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제25권4호
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• pp.475-479
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• 2004

$TiO_2$ thin films were grown on Si (100) substrates by atomic layer deposition using $[Ti(OPr^i )_2(dmae)_2]$ and water as precursors. The thickness, chemical composition, crystalline structure, and morphology of the deposited films were investigated by transmission electron microscopy, UV spectrometry, X-ray photoelectron pectroscopy, X-ray diffraction, and atomic force microscopy. The results show that $TiO_2$ ALD using $[Ti(OPr^i )_2(dmae)_2]$ as a precursor is self-controlled at temperatures of 100-300$^{\circ}C$. At the growth temperatures below 300$^{\circ}C$, the surface morphology of the $TiO_2$ films is smooth and uniform. The $TiO_2$ film was grown with a preferred orientation toward the [101] direction at 400$^{\circ}C$.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.167.2-167.2
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• 2014

In this work, ZnO shell on mesoporous $SiO_2$ ($ZnO/SiO_2$) was prepared by atomic layer deposition (ALD). Diethylzinc (DEZ) and $H_2O$ were used as precursor of ZnO shell. $ZnO/SiO_2$ sample was characterized by X-ray diffraction (XRD), N2 sorption isotherms, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Scanning electron microscopy (SEM) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR). $ZnO/SiO_2$ showed higher adsorption capacity of MB than that of bare mesoporous $SiO_2$ and the adsorption capacities of $ZnO/SiO_2$ could be regenerated by UV exposure through the photocatalytic degradation of the adsorbed MB. This system could be used for removing organic dye from water by adsorption and reused after saturation of adsorption due to its photocatalytic regeneration.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.425-425
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• 2011

The photocatalytic decomposition of toluene gas was investigated with $TiO_2$ on nano-diamond powder (NDP) under UV irradiation. Atomic layer deposition (ALD) was used for the growth of $TiO_2$ on the NDP. The structure and surface properties of catalysts were characterized by X-ray Diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The photocatalytic activity for the toluene decomposition was evaluated by measuring the concentration change of toluene and $CO_2$ gas with gas chromatography (GC)-flame ionization detector (FID) system. The photocatalytic activities of $TiO_2$/NDP catalysts were compared with that of P-25. The rate of initial photocatalytic decomposition of toluene for the $TiO_2$/NDP catalysts was relatively lower when compared to P-25. The photocatalytic activity of P-25 was rapidly decreased with time, whereas, the deactivation of $TiO_2$/NDP catalysts was less pronounced. Therefore, as the reaction time increased, the photocatalytic activity of $TiO_2$/NDP catalysts became higher than that of P-25. The intermediates such as benzaldehyde or benzoic acid, etc were more easily adhered to the active site on the P-25 surface during reaction, resulting in easier deactivation of P-25. These results could be confirmed using FT-IR spectroscopy. We suggest that the NDP used as substrate can reduce the deactivation of $TiO_2$ on the surface.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.96-96
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• 2016

나노섬유(nanofiber), 나노선(nanowire), 그리고 나노튜브(nanotube)와 같은 1차원 구조의(one-dimensional structure) 나노재료는 벌크(bulk) 및 박막(film) 재료와는 다르게 물리적, 화학적으로 특이한 성질을 가지고 있으며, 이러한 성질은 나노재료의 구조, 형상, 크기 등에 큰 영향을 받는다. 첫 째, 전기방사(electrospinning) 공정을 이용한 나노섬유의 합성; 용액의 특성, 전기장 세기, 방사시간 등의 변수를 조절하게 되면 방출되는 재료의 형상을 입자 혹은 섬유상의 형태로 얻을 수 있으며, 전기방사를 통해 합성된 나노재료의 소결 온도 및 시간을 달리함으로써 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 템플레이트 합성법(template synthesis) 및 이중노즐(coaxial nozzle)을 이용해 속이 빈 형태인 중공(hollow) 구조의 나노섬유를 얻을 수 있으며, 전기방사에 사용되는 전구물질에 원하는 금속 및 산화물을 첨가함으로써 복합체(composite) 나노섬유를 얻을 수 있다. 둘 째, VLS(Vapor-Liquid-Solid) 공정을 이용한 나노선의 성장; 온도, 압력, 전구물질의 양, 그리고 시간 등의 변수를 조절하게 되면 원하는 직경 및 길이를 갖는 나노선을 성장시킬 수 있다. 그리고 ALD(Atomic Layer Deposition)를 이용해 나노선에 추가적인 층을 형성함으로써 코어-셀 구조를 형성할 수 있으며, 감마선, UV와 같은 공정을 이용해 귀금속 촉매를 나노선에 기능화 시킬 수도 있다. 코어-셀 구조를 갖는 나노선/나노섬유는 코어 혹은 셀 층의 전자나 홀의 이동을 유발하여 전자공핍층(electron depletion layer) 또는 정공축적층(hole accumulation layer)을 확대 및 축소시켜 센서의 초기저항을 증가시키거나 감소시키는 역할로써 이용되고 있으며, 특히, 셀 층의 두께가 셀 층 재료의 Debye length와 유사한 크기를 갖게 되면, 셀 층은 완전공핍층(fully depleted layer)을 형성해 최대의 감도를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 다양한 제조 공정을 통해 제작될 수 있는 1차원 나노-구조물을 가스센서에 적용하는 사례들을 소개하고, 이러한 가스센서의 감응성능을 향상시키기 위한 방법의 한 가지로 원자층증착법으로 나노선/나노섬유의 표면에 셀층을 형성하여 감응성 향상 메커니즘 및 관련 주요 변수들을 조사하고자 한다.