• 제목/요약/키워드: aerosol deposition 법

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Aerosol Deposition 법을 이용한 광촉매 $TiO_2$ 박막 제조 (Fabrication of Photocatalytic $TiO_2$ Thin Film Using Aerosol Deposition Method)

  • 최병규;민석홍;김종오;강경태;최원열
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.55-59
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    • 2004
  • 본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase)상의 광촉매 $TiO_2$분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr 였다. 이런 압력차는 $0.4 mm{\times}10 mm$의 크기의 노즐을 통해 $TiO_2$ 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50 mm인 원판 SUS mesh를 사용하였다. $TiO_2$ 분말의 고른 분포를 위해 $TiO_2$ 분말에 함유되어 있는 수분을 제거하고 이차 입자의 생성을 억제하기 위해서 알코올 bath 속에서 90분간 초음파 세척을 한 후 건조하였다. SUS mesh 위에 증착되어 있는 $TiO_2$ 박막의 입자크기를 알아보기 위해 주사 현미경(SEM)으로 분석하였으며, $1 {\mu}m$정도의 입자 크기를 관찰 할 수 있었다. X-ray diffraction (XRD) 분석 결과 aerosol deposition 후에도 분말의 anatase상은 그대로 유지되었으며, 이런 결과는 광촉매 작용을 이용한 수처리용 필터로 활용이 가능하다.

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에어로졸 증착법에 의한 $Al_2O_3$ 박막의 증착 및 특성 평가 (Characterization of $Al_2O_3$, Thin Film Deposited by Aerosol Deposition Method)

  • 조현민;김형준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.24-24
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    • 2007
  • Aerosol deposition(AD) method is a emerging technology for the room temperature deposition of the dielectric thin films with high quality. In this study, $Al_2O_3$ thin films were deposited by aerosol deposition method directly from raw powders. To get uniform and smooth film surface, Process parameters such as gas consumption rate, nozzle-substrate distance and vibration speed were optimized. From XRD results, $Al_2O_3$ thin films have the same crystal structures with starting powders. $Al_2O_3$ thin films also showed dense microstructure. Electrical properties of the thin films were also investigated.

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Aerosol Flame Deposition법을 이용한 Er-doped Sodium Borosilicate 유리박막 제작에 관한 연구 (Fabrication of Er-doped Sodium Borosilicate Glass Films Using Aerosol Flame Deposition Method)

  • 문종하;정형곤;이정우;박강희;박현수;김병훈
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.117-121
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    • 2000
  • Er-doped sodiumborosilicate glass films for waveguides amplifier were fabricated by Aerosol Flame Deposition(AFD) method. Al2O3 was added to sodium borosilicate glass films to suppress the formation of crystalline phase and control the refractive index. the formation of crystalline phase was suppressed above Al2O3 of 6 wt%. As the amount of Al2O3 increased from 2 to 12 wt% the refractive index of glass films increased lineary from 1.4595 up to 1.4710. After the core of 77SiO2-15B2O3-8Na2O+6 wt%Al2O3+8wt%Er2O3 was coated on the buffer layer of 77SiO2-15B2O3-8Na2O+6 wt%Al2O3, the core was etched by reactive ion etching. The absorption spectrum of 3 cm waveguide amplifier showed two peaks of 1530 and 1550 nm.

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Aerosol Flame Deposition법을 이용한 광도파로용 Borophosphosilicate 유리박막의 제작에 관한 연구 (Fabrication of Borophosphosilicate Glass Thin Films for Optical Waveguides Using Aerosol Flame Deposition Method)

  • 이정우;정형곤;김병훈;장현명;문종하
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.77-81
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    • 2000
  • Silica glass films to utilize optical waveguides was fabricated by Aerosol Flame Deposition(AFD) method. As the amount of B2O3 increased in the sol solution of (92-x)SiO2-xB2O3-8P2O5, the thermophoretic deposition rate onto Si substrate was markedly lowered due to vaporizing out of B2O3 and P2O5 during the vaporization and reaction of the aerosol in the flame. GeO2 was added to 62SiO2-30B2O3-8P2O5 in order to control easily the refractive index of glass films. As the amount of GeO2 increased from 2 to 12 wt%, its refractive index increased from 1.4633 up to 1.4716.

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Aerosol deposition method로 제작된 세라믹 후막 및 복합체 후막의 유전특성에 대한 연구

  • 조성환;윤영준;김형준;김효태;김지훈;남송민;백홍구;김종희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.311-311
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    • 2010
  • Aerosol deposition method(ADM)은 상온에서 에어로졸화 된 고상의 원료분말을 노즐을 통해 분사시켜 소결과정을 거치지 않고도 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있는 공정이다. 이러한 Aerosol deposition method의 장점은 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있고, 다양한 재료의 코팅이 가능하며, 코팅층의 조성 및 화학 양론비의 제어가 용이하다. 본 연구에서는 많은 장점을 가지고 있는 Aerosol deposition method를 이용하여 높은 유전상수, 압전계수, 초전계수를 갖는 $BaTiO_3$ 분말을 원료로 하여 압전소자, 커패시터, 고전압용 유전체 등에 응용이 가능한 유전체 형성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 $BaTiO_3$ 같은 강유전체 세라믹을 이용하여 여러 가지 소자를 제조하는 경우 소자의 미세조직에 따라 물성이 영향을 받는 것으로 확인되어져 있다. 이에 본 연구에서는 세라믹 분말보다 상대적으로 탄성이 큰 polymer 분말 중 높은 유전율을 갖고 압전특성이 있는 Polyvinyl difluoride(PVDF)를 선정하여 $BaTiO_3$ 분말에 첨가하여 동시분사법을 사용해 복합체 후막을 성장시켰고, 또한 금속 분말을 첨가하여 동시분사법을 사용해 복합체 후막을 성장시켰다. 성장된 복합체 후막은 유전율과 유전손실 그리고 leakage current, breakdown voltage, 미세구조 분석 등 다양한 분석이 이루어 졌으며, embedded capacitor 유전체 층으로 응용 가능성을 가늠하였고, 상온에서 제조된 유전체 층의 응용을 위한 최적의 공정조건을 제시하고자 한다.

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에어로졸 증착법을 이용한 광촉매 TiO2 박막 제조 및 박막의 여과 특성 (Fabrication of Photocatalytic TiO2 thin Film Using Aerosol Deposition Method and its Filtration Characteristics)

  • 최원열;이진우;김시준;김종오
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.5-11
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    • 2010
  • 본 연구에서는 에어로졸 증착법을 사용하여 광촉매 $TiO_2$ 박막을 제조하기 위하여 원심분리기의 회전속도, vibration milling 시간에 의한 입경 변화 등과 같은 운전인자의 영향을 검토하였고, 제조된 고정화 $TiO_2$ 광촉매 박막의 경우와 $TiO_2$ 광촉매 분말을 부유 상태로 존재시킨 경우와의 막투과 특성의 변화를 실험적으로 비교검토 하였다. 원심분리기의 회전속도 1000-3000rpm 에서 얻어진 $TiO_2$ 분말은 저온 분사 성형법(aerosol deposition, AD)으로 $TiO_2$ 박막을 제조하는데 있어서 nozzle powder 막힘 현상과 같은 문제점을 나타내었다. 한편, vibrating milling에 의해 제어된 $TiO_2$ 분말의 평균입경 크기는 vibrating milling 2시간 후 약 420nm로 AD법을 이용한 입자의 증착에 효과적인 것으로 나타났다. XRD 분석 결과, 광촉매에 효과적인 아나타제 상을 잘 유지하고 있는 것으로 나타났으며, 이러한 결과로부터 vibrating milling은 $TiO_2$ 분말을 제어하는데 있어 적절한 전처리 공정임을 확인할 수 있었다. 제조된 $TiO_2$ 박막의 여과 특성으로 $TiO_2$ 분말을 분리막의 표면에 고정화 한 경우가 부유 상태일 경우보다 더 높은 막투과 유속을 나타내었다.

Aerosol Deposition 법을 이용한 CIGS 태양전지의 광흡수층 형성 (The Formation of Absorption Layer for the CIGS Solar Cell by Aerosol Deposition Method)

  • 김인애;신효순;여동훈;정대용
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.909-914
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    • 2013
  • CIGS is one of thin film solar cell and has been studied so much, because of the possibility of low price and high efficiency. Until now, co-evaporation and sputtering were typical method to prepare CIGS absorption layer, and a few company commercialized solar cell by these method. However, non-vacuum process which has been studied for long time has not been progressed, though the merit of low price. Especially, aerosol deposition method has not been reported, because it is difficult to prepare a large quantity of various CIGS powder. In this study, CIGS powder was synthesized by mechanochemical method and CIGS absorption layer was deposited by aerosol deposition method. The thickness of the CIGS layer was controlled by the number of deposition and the surface roughness of it was affected by the amount of flow gas. And, also, I-V curve of it appeared metallic property in the case of 'as deposition'. After heat treatment in Se-rich atmosphere, the electrical property of it changed to a semiconductor. CdS and transparent conduction layer were formed by a typical method on it for solar cell. The efficiency of cell was appeared 0.19%. Though the efficiency was low because of the disharmony in the after-process, it was conformed that CIGS solar cell could be prepared by aerosol deposition.

에어로졸 증착 방법으로 제작된 수처리용 광촉매 $TiO_2$ 멤브레인 (Photocatalytic $TiO_2$ Membrane for Water Treatment fabricated by Aerosol Deposition Method)

  • 최병규;정종태;김종오;최원열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 추계학술대회 논문집 Vol.18
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    • pp.230-231
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    • 2005
  • 본 논문은 광 활성도가 가장 좋은 아나타제(anatase) 상의 광촉매 $TiO_2$ 분말을 상온에서 aerosol deposition 법을 사용하여 박막을 제조하였다. 이런 제조 방법은 aerosol 분말을 초음속으로 분사하여 기판에 증착시키는 방법으로, 저온에서 박막 증착이 가능하여 thermal stress를 줄일 수 있고, 공정 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 박막 제조시 aerosol bath의 압력은 500 torr이고, chamber의 압력은 0.4 torr였다. 이런 압력차는 0.4mm$\times$10mm의 크기의 노즐을 통해 $TiO_2$ 나노 분말을 초음속으로 가속하여 기판에 증착시켰다. 박막 제조를 위해 사용한 기판은 수질정화에 응용하기 위해 직경 50mm인 원판 SUS 멤브레인을 사용하였다. SUS 멤브레인 위에 증착되어 있는 $TiO_2$ 박막의 입자 크기와 조성을 알아보기 위해 주사 현미경 (SEM) 및 EDX 분석을 하였고, l$\mu$m 정도의 입자 크기와 수처리 후에도 표면에 증착 되어진 anatase 상의 $TiO_2$ 박막을 확인할 수 있었다.

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에어로졸 증착법에 의한 압전 PZT 후막의 제조 (Fabrication of piezoelectric PZT thick film by aerosol deposition method)

  • 김기훈;방국수;박찬
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.95-99
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    • 2013
  • Lead zirconate titanate (PZT) thick films with a thickness of $10-20{\mu}m$ were fabricated on silicone substrates using an aerosol deposition method. The starting powder, which had diameters of $1-2{\mu}m$, was observed using SEM. The average diameter ($d_{50}$) was $1.1{\mu}m$. An XRD analysis showed a typical perovskite structure, a mixture of the tetragonal phase and rhombohedral phase. The as-deposited film with nano-sized grains had a fairly dense microstructure without any cracks. The deposited film showed a mixture of an amorphous phase and a very fine crystalline phase by diffraction pattern analysis using TEM. The as-deposited films on silicon were annealed at a temperature of $700^{\circ}C$. A 20-${\mu}m$ thick PZT film was torn out as a result of the high compressive stress between the PZT film and substrate.