• 제목/요약/키워드: ZnO on $SiO_2$

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ZnO/SiO2 가지형 나노계층구조의 제작 및 광학적 특성 연구 (Fabrication and Optical Property of ZnO/SiO2 Branch Hierarchical Nanostructures)

  • 고영환;김명섭;유재수
    • 한국진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.381-386
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    • 2011
  • 실리콘(silicon) 기판위에 전기화학증착법(electrochemical deposition)을 이용하여 성장된 ZnO (zinc oxide) 나노로드 표면에 $SiO_2$ (silicon dioxide)를 전자빔증발법(e-beam evaporation)을 이용하여 증착하였으며, 이는 자연적으로 경사입사(oblique angle) 증착이 이루어져 $SiO_2$ 나노로드가 자발 형성되어, ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조형태가 제작될 수 있음을 확인하였다. 실험을 위해서 $SiO_2$ 증착률을 0.5 nm/s로 고정하고 $SiO_2$ 증착시간을 변화시켰으며, 각각 나노구조의 형태와 광학적 특성을 분석하였다. 실리콘 기판위에 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노로드는 수직으로 정렬된 1차원의 나노구조의 기하학적 형태를 갖고 있어, 입사되는 빛의 파장이 300 nm에서 535 nm인 영역에서 10% 미만의 반사방지(antireflection) 특성을 보였으며, $SiO_2$ 증착시간이 100 s일 때의 ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조에서는 점차적 변화를 갖는 유효 굴절률 분포로 인해 개선된 반사 방지 특성을 확인하였다. 이러한 반사방지 특성과 branch 계층형태의 나노구조형태는 광전소자 및 태양광 소자 응용에 있어서 유용한 소재로 사용될 수 있다.

SiO$_2$ 완충층이 ZnO 박막의 물성 및 IDT/ZnO/SiO$_2$/Si 다층막 구조 표면탄성파 소자의 특성에 미치는 영향 (Effects of SiO$_2$ Buffer Layer on Properties of ZnO thin films and Characteristics of SAW Devices with a Multilayered Configuration of IDT/ZnO/SiO$_2$/Si)

  • 이진복;이명호;박진석
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제51권9호
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    • pp.417-422
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    • 2002
  • ZnO thin films were deposited on various substrates, such as Si-(111), SiO$_2$(5000 $\AA$ by thermal CVD)/Si-(100), and SiO$_2$(2000 $\AA$ by RF sputtering)/Si-(100). The (002)-orientation, surface morphology and roughness, and electrical resistivity of deposited films were measured and compared in terms of substrate. Surface acoustic wave(SAW) filters with a multilayered configuration of IDT/ZnO/SiO$_2$/Si were also fabricated and the IDT was obtained using a lift-off method. From the frequency-response characteristics of fabricated devices, the insertion loss and side-lobe rejection were estimated. The experimental results showed that the (002)-oriented growth nature of ZnO films, which played a crucial role of determining the characteristic of SAW device, was strong1y dependent upon the SiO$_2$buffer.

ZnO 압전박막의 제조와 유량조절밸브로서의 응용 (ZnO Piezoelectric Thin Film Fabrication and Its Application as a Flow-rate Control Microvalve)

  • 박세광
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1989년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.66-69
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    • 1989
  • After reviewing previous work done on two piezoelectric thin films(PZT, ZnO), ZnO thin piezofim of 1-3UM is fabricated by sputtering on the different substrates(i. e., P+Si/N-Si, SiO2/P+Si/ N-Si, Al/SiO2/ P+Si/ N+Si). The result shows that ZnO piezofilm on the Al has the best c-axis orientation. One of applications for the ZnO piezofilm as an microvalve to control liquid flow is introduced, and which can be controlled electrically and remotely.

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The Effect of SiO2 Shell on the Suppression of Photocatalytic Activity of TiO2 and ZnO Nanoparticles

  • Lee, Min Hee;Patil, Umakant Mahadev;Kochuveedu, Saji Thomas;Lee, Choon Soo;Kim, Dong Ha
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제33권11호
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    • pp.3767-3771
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    • 2012
  • In this study, we investigate the potential use of $TiO_2@SiO_2$ and $ZnO@SiO_2$ core/shell nanoparticles (NPs) as effective UV shielding agent. In the typical synthesis, $SiO_2$ was coated over different types of $TiO_2$ (anatase and rutile) and ZnO by sol-gel method. The synthesized $TiO_2@SiO_2$ and $ZnO@SiO_2$ NPs were characterized by UV-Vis, XRD, SEM and TEM. The UV-vis absorbance and transmittance spectra of core@shell NPs showed an efficient blocking effect in the UV region and more than 90% transmittance in the visible region. XRD and SAED studies confirmed the formation of amorphous $SiO_2$ coated over the $TiO_2$ and ZnO NPs. The FESEM and TEM images shows that coating of $SiO_2$ over the surface of anatase, rutile $TiO_2$ and ZnO NPs resulted in the increase in particle size by ~30 nm. In order to study the UV light shielding capability of the samples, photocatalytic degradation of methylene blue dye on $TiO_2@SiO_2$ and $ZnO@SiO_2$ NPs was performed. Photocatalytic activity for both types of $TiO_2$ NPs was partially suppressed. In comparison, the photocatalytic activity of ZnO almost vanished after the $SiO_2$ coating.

FBAR용 $ZnO/AZO/SiO_2/Si$ 박막의 결정학적 특성에 관한 연구 (Crystallography properties of $ZnO/AZO/SiO_2/Si$ thin film for FBAR)

  • 강태영;금민종;손인환;김경환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.880-883
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    • 2003
  • ZnO thin films for Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) were prepared by FTS (Facing Target Sputtering) system. The FTS methode enable to generate high density plasma, and it has a high deposition rate at 1mTorr pressure. Therefore, the ZnO thin films were deposited on $AZO/SiO_2/Si$ substrates with oxygen gas flow rate, and the other sputtering conditions were fixed such as a sputtering current of 0.8A, a substrate temperature at room temperature. AZO bottom electrode were deposited on $SiO_2/Si$ substrate and by Zn:Al(Al:2wt%) metal target. ZnO thin film thickness and the c-axis preferred orientation of ZnO thin film were evaluated by ${\alpha}-step$ and XRD.

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P형 4H-SiC 기판에 형성된 ZnO 박막/나노선 가스 센서의 300℃에서 CO 가스 감지 특성 (CO Gas Sensing Characteristic of ZnO Thin Film/Nanowire Based on p-type 4H-SiC Substrate at 300℃)

  • 김익주;오병훈;이정호;구상모
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.91-95
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    • 2012
  • ZnO thin films were deposited on p-type 4H-SiC substrate by pulsed laser deposition. ZnO nanowires were formed on p-type 4H-SiC substrate by furnace. Ti/Au electrodes were deposited on ZnO thin film/SiC and ZnO nanowire/SiC structures, respectively. Structural and crystallographical properties of the fabricated ZnO thin film/SiC and ZnO nanowire/SiC structures were investigated by field emission scanning electron microscope and X-ray diffraction. In this work, resistance and sensitivity of ZnO thin film/SiC gas sensor and ZnO nanowire/SiC gas sensor were measured at $300^{\circ}C$ with various CO gas concentrations (0%, 90%, 70%, and 50%). Resistance of gas sensor decreases at CO gas atmosphere. Sensitivity of ZnO nanowire/SiC gas sensor is twice as big as sensitivity of ZnO thin film/SiC gas sensor.

ZnO/SiO2 Prepared by Atomic Layer Deposition as Adsorbents of Organic Dye in Aqueous Solution and Its Photocatalytic Regeneration

  • Jeong, Bora;Jeong, Myung-Geun;Park, Eun Ji;Seo, Hyun Ook;Kim, Dae Han;Yoon, Hye Soo;Cho, Youn Kyoung;Kim, Young Dok
    • 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.

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ZnO 박막과 유전체 박막으로 구성된 이중구조의 물성 및 표면 탄성파 특성 (A Study on SAW Properties of Bilayer Thin Film Structure Composed of ZnO and Dielectric Thin Films)

  • 이용의;김형준
    • 한국결정학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.134-140
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    • 1995
  • Glass/SiNx/ZnO 적층 박막구조의 SAW 특성 변화를 분석하였다. ZnO 박막은 rf magnetron sputter를 이용하여, 산소를 반응성 가스로 Ar과 함께 진공챔버내에 주입시켜 증착하였고, 주로 산소량에 따른 박막의 특성변화를 관찰하였다. 산소분압은 ZnO 박막의 증착속도 및 결정성에 많은 영향을 주고 있었으며, rocking curve의 결과에 의하면 (002) 배향성을 가진 ZnO 박막의 c-축 수직도가 Ar과 산소의 유량비가 67/33에서 가장 좋은 2.17도를 보여주고 있다. 이 값은 ZnO 박막을 압전요소로 사용하기에 충분한 조건이다. SiNx의 두께를 7000Å, ZnO 박막의 두께를 5μm로 한 glass/SiNx/Al/ZnO의 박막 적층 구조의 SAW 특성을 보면 ZnO/glass 구조와 비교시 SAW 속도가 최대 2.2%까지 증가했음을 알 수 있었다.

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대향타겟식 스퍼터법으로 증착된 ZnO/Glass 박막의 결정학적 특성에 관한 연구 (Crystallographic characteristics of ZnO/Glass thin films deposited by facing targets sputtering system)

  • 금민종;성하윤;손인환;김경환
    • 한국진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.367-372
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    • 2000
  • $SiO_2$/Si 기판과 비정질 slide glass 기판 위에 대향타겟식스퍼터법(FTS법)을 이용하여 sputtering current 0.1~0.8 A, 방전 가스압 0.5~3mTorr, 기판온도 R.T~$400^{\circ}C$에서 ZnO 박막을 증착하였다. sputtering current 0.4 A, 가스압력 0.5 mTorr, 기판온도 30$0^{\circ}C$에서 증착된 ZnO/glass 박막과 ZnO/$SiO_2$/Si 박막의 $\Delta\theta_{50}$$3.8^{\circ}$$2.98^{\circ}$를 각각 나타내었다. 이러한 조건에서 FTS법은 비정질 slide glass 기판 위에서도 우수한 c-축 배향성을 갖는 ZnO 박막을 제작할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

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Microcontact Printing을 이용한 미세패턴 ZnO 박막 제조 (Preparation of in situ Patterned ZnO Thin Films by Microcontact Printing)

  • 임예진;윤기현;오영제
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.649-656
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    • 2002
  • Zn(NO$_3$)$_2$ 수용액과 urea[CO(NH$_2$)$_2$]를 이용한 침전법과 Self-Assembled Monolayers(SAMs)를 이용한 microcontact printing 방법으로 미세 패턴화된 ZnO 박막을 Al/si0$_2$/si 기판 위에 제조하였다. Zn(NO$_3$)$_2$와 urea를 혼합하여 제조한 Zn(OH)$_2$ 박막은 침전온도와 urea 량이 증가할수록 Zn(OH)$_2$의 침전량이 증가하였고 Zn(NO$_3$)$_2$와 urea의 반응 시간이 증가함에 따라, Zn(OH)$_2$ 박막의 두께와 입자 크기가 증가하였다. Zn(NO$_3$)$_2$와 urea의 혼합비를 1 : 8, 용액의 침전 온도를 오일 bath내에서 8$0^{\circ}C$, 반응시간을 1시간으로 하여 Al/SiO$_2$/Si 기판 위에 침전된 Zn(OH)$_2$ 박막을 $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리하여, 미세 패턴을 형성하기 위한 균질한 크기의 ZnO 박막을 제조할 수 있었다. Microcontact printing방법으로 소수성과 친수성 SAMs인 Octadecylphosphonic Acid(OPA)와 2-Carboxyethylphosphonic Acid(CPA)를 각각 Al/SiO$_2$/Si 기판 위에 선택적으로 흡착한 후에 친수성 SAM인 CPA위에 Zn(OH)$_2$를 침전시켜 미세 패턴화된 ZnO 박막을 제조할 수 있었다