• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.35.1-35.1
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• 2011

수열합성법으로 제작된 ZnO 나노와이어는 저온 MBE (Molecular Beam Epitaxy) 방식과 달리 Ti, Au와 같은 촉매로 부터 성장이 끝난뒤 나노와이어 끝에 남는 촉매를 제거해야할 필요가 없으며, 저온에서 합성이 가능하기 때문에 현재 연구가 많이 되고 있는 방법중에 하나이다. 본 연구에서는 수열 합성법을 이용하여 금속촉매 또는 AZO로 seed를 형성한 후 기판 위에 균일한 크기의 ZnO 나노막대를 성장시키고 성장밀도 및 길이의 간편한 제어를 하였다. 이를 위해 계면활성제인 PEI (Polyethyleneimine) 첨가 및 Chloride ($Cl_-$)를 조절하여 ZnO 나노와어의 성장밀도를 조절 하고자 하였다. 실험방법으로는 전구체인 Zn(NO3)2${\cdot}$6H2O와 HMT에 Chloride 계열인 Ammonium chloride 와 Kcl 의 몰농도를 각각 조절하고 PEI를 첨가하여, ZnO 나노와이어를 성장하였다. 성장된 ZnO 나노와이어의 특성을 평가하기 위해 field emission scanning electron microscopy (FE-SEM)을 이용하여 광학적인 특성을 측정하였으며, 결정성을 조사하기 위해 X-ray diffraction (XRD)을 이용하여 분석하였다. 또한 scanning PL 장비를 통해 photoluminescence양을 측정하고 ZnO 나노와이어의 응용 가능성을 평가하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제47권6호
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• pp.623-626
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• 2010

We synthesized ZnO nanowires patterned on Si substrate and investigated the field emission properties of the nanowires. Firstly, Au catalyst layers were fabricated on Si substrate by photo-lithography and lift-off process. The diameter of Au pattern was $50\;{\mu}m$ and the pattern was arrayed as $4{\times}4$. ZnO nanowires were grown on the Au catalyst pattern by the aid of Au liquid phase. The orientation of the ZnO nanowires was vertical on the whole. Sufficient brightness was obtained when the electric field was $5.4\;V/{\mu}m$ and the emission current was $5\;mA/cm^2$. The threshold electric field was $5.4\;V/{\mu}m$ in the $4{\times}4$ array of ZnO nanowires, which is quite lower than that of the nanowires grown on the flat Si substrate. The lower threshold electric field of the patterned ZnO nanowires could be attributed to their vertical orientation of the ZnO nanowires.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.378-379
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• 2012

ITO 만큼 높은 전도성과 광학적 투과성을 갖는 Al-doped ZnO (AZO) 박막을 DC-Pulse magnetron sputtering을 이용하여 40 nm 두께로 증착 후 리소그라피 공정을 통해 $30{\mu}m$ 간격으로 패터닝 하였다. 간격 30 ${\mu}m$로 배열된 AZO를 촉매층으로 하는 수열합성법을 리사이클 공정을 반복하여 수행하여 ZnO 나노선을 성장시켰다. 이와 같이 AZO 전극 사이에 길이 $30{\mu}m$의 ZnO 나노선이 래터럴 구조로 연결된 소자의 $NH_3$ 가스감지 특성을 조사하였다. 합성된 나노선의 전기적, 광학적, 구조적인 특성을 분석하여 높은 가스 감지도를 예상할 수 있는 특성을 확인하였다. 제작된 가스센서를 진공 챔버에 설치 후 양 전극간에 동작전압(Operating voltage)을 1 V로 인가하여 고정한 후에 $NH_3$를 주입(Injection)과 퍼지(Purge)를 반복하며 그 주입량(10 ppm, 20 ppm, 40 ppm, 60 ppm)에 변화를 주었고, 그에 따른 전류변화를 관찰하여 $NH_3$ 가스감지특성을 평가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.206-206
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• 2010

1차원 나노 소재 중 ZnO 나노선은 우수한 전기적, 광학적 특성으로 최근 센서, 디스플레이등 다양한 정보전자 소자에 활용 가능성이 높아지고 있다. 현재 보고된 ZnO 나노선 소자는 주로 단일선이나 랜덤 네트워크 형태로 제작되어 소자의 공정성, 재현성 및 균일성 확보가 매우 중요한 이슈가 된다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 성장한 ZnO 나노선을 슬라이딩 트랜스퍼 공정을 통하여 원하는 기판에 정렬된 형태로 전이하여 전계방출소자 (field effect transistor) 어레이를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 또한, p-형으로 도핑된 Si 기판을 패터닝하여 정렬된 ZnO 나노선과 pn-정션 소자를 제작하여 정류특성과 electroluminescence 특성을 분석, 설명하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.317-317
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• 2010

ZnO나노와이어는 높은 투과도, 화학 및 열적 안정성을 가지며, 유기태양전지에 적용하였을 때 Active Layer의 표면적 증가, 전자의 수집 및 전달에 용이한 장점가지고 있어 하이브리드 유기 태양전지에 적용되고 있다. ZnO나노와이어와 P3HT/PCBM을 사용한 하이브리드 유기태양전지는 Active Layer의 열처리 온도를 변화시켜 ITO/AZO/ZnO wire/PCBM:P3HT/PEDOT:PSS/Ag구조로 제작되었다. ZnO나노와이어는 AZO를 Seed로 사용하고 Znc nitrate hydrate와 hexamethylenetetramine을 혼합하여 수열합성법으로 성장 후, P3HT:PCBM, PEDOT:PSS을 Spin Coating법으로 형성하였다. UV-vis와 Solar simulator를 통하여 Active Layer의 열처리 온도에 따른 태양전지의 특성을 분석하였다.

• 한국재료학회지
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• 제17권9호
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• pp.458-462
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• 2007

The effect of oxygen in the synthesis of oxide nanowires by using carbothermal reduction process have been studied thermodynamically and kinetically. By using laboratory air, ZnO nanowires could be fabricated in the carbothermal reduction process and a metal oxidation process. As the processing pressure decreases, the diameter of the nanowires decreases and the oxygen vacancy increases. As the processing pressure increases, the oxygen vacancy decreases and the shape of the ZnO becomes plate-like.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.26.1-26.1
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• 2011

We investigated the atomic layer deposition (ALD) process for nitrogen doped ZnO and the application for n-ZnO : N/p-Si (NW) coaxial hetero-junction photodetectors. ALD ZnO:N was deposited using diethylzinc (DEZ) and diluted $NH_4OH$ at $150^{\circ}C$ of substrate temperature. About 100~300 nm diameter and 5 um length of Si nanowires array were prepared using electroless etching technique in 0.108 g of $AgNO_3$ melted 20 ml HF liquid at $75^{\circ}C$. TEM images showed ZnO were deposited on densely packed SiNW structure achieving extraordinary conformality. When UV (360 nm) light was illuminated on n-ZnO:N/p-SiNW, I-V curve showed about three times larger photocurrent generation than film structure at 10 V reverse bias. Especially, at 660 nm wave length, the coaxial structure has 90.8% of external quantum efficiency (EQE) and 0.573 A/W of responsivity.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.594-598
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• 2011

We have investigated the sensing properties of ethanol gas sensor with pure ZnO and Ga-doped ZnO nanowires on Au coated (0001) sapphire substrates grown by hot walled pulsed laser deposition. Randomly aligned ZnO nanowires arrays were grown on a Au-electrode patterned under ambient conditions. ZnO nanowires have various sizes and shapes with a different substrate position inside a furnace. The average of length and diameter of the ZnO nanowires were $8\;{\mu}m$ and 100 nm respectively, and confirmed by field emission scanning electron microscopy. Sensitivity chanege characterization of the gas sensor was found that measured sensitivities of the ethanol gas sensors were 83.3% and 68.3% at $300^{\circ}C$ respectively.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.26.1-26.1
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• 2009

A simple route of external mechanical force is presented for enhancing the electrical properties of polymer nanocomposite consisted of nanowires. By dispersing ZnO nanowires in polymer solution and drop casting on substrates, nanocomposite transistors containing ZnO nanowires are successfully fabricated. Even though the ZnO nanowires density is properly controlled for device fabrication, as-cast device doesn't show any detectable currents, because nanowires are separated far from each other with the insulating polymer matrix intervening between them. Compared to the device pressed at 300 kPa, the device pressed at 600 kPa currents increased by 50times showing the linear behavior against drain voltage and exhibits promising electrical properties, which operates in the depletion mode with higher mobility and on-current. Such an improved device performance would be realized by the contacts improvement and the increase of the number of electrical path induced by external force. This approach provides a viable solution for serious contact resistance problem of nanocomposite materials and promises for future manufacturing of high-performance devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제35회 하계학술대회 초록집
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• pp.109-109
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• 2008