• 한국세라믹학회지
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• 제31권12호
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• pp.1577-1587
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• 1994

TiO2 thin films with the substitution of oxygen with nitrogen were deposited on silicon substrate by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) using Ti(OCH(CH3)2)4 (titanium tetraisopropoxide, TTIP) and N2O as source materials. X-ray diffraction (XRD) results indicated that the crystal structure of the deposited thin films was anatase TiO2 with only (101) plane observed at the deposition temperatures of 36$0^{\circ}C$ and 38$0^{\circ}C$, and with (101) and (200) plane at above 40$0^{\circ}C$. Raman spectroscopic results indicated that the crystal structure was anatase TiO2 in accordance with the XRD results without any rutile, fcc TiN, or hcp TiN structure. No fundamental difference was observed with temperature increase, but the peak intensity at 194.5 cm-1 increased with strong intensity at 143.0 cm-1 for all samples. The crystalline size of the films varied from 49.2 nm to 63.9 nm with increasing temperature as determined by slow-scan XRD experiments. The refractive index of the films increased from 2.40 to 2.55 as temperature increased. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) study showed only Ti 2s, Ti 2p, C 1s, O 1s and O 2s peaks at the surface of the film. The composition of the surface was estimated to be TiO1.98 from the quatitative analysis. In the bulk of the film Ti 2s, Ti 2p, O 1s, O 2s, N 1s and N 2s were detected, and Ti-N bonding was observed due to the substitution of oxygen with nitrogen. A satellite structure was observed in the Ti 2p due to the Ti-N bonding, and the composition of titanium nitride was determined to be about TiN1.0 from the position of the binding energy of Ti-N 2p3/2 and the quatitative analysis. The spectrum of Ti 2p energy level could be the sum of a 4, 5, or 6 Gaussian curve reconstruction, and the case of the sum of the 6 Gaussian curve reconstruction was physically most meaningful. From the results of Auger electron spectroscopy (AES), it was known that the composition was not varied significantly throughout the whole thickness of the film, and silicon oxide was not observed at the interface between the film and the substrate. The composition of the film was possible (TiO2)1-x.(TiN)x or TiO2-2xNx and in this experimental condition x was found to be about 0.21-0.16.

• 대한치과교정학회지
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• 제51권4호
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• pp.270-281
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• 2021

Objective: The aim of this in vitro study was to evaluate the changes in friction between orthodontic brackets and archwires coated with aluminum oxide (Al₂O₃), titanium nitride (TiN), or chromium nitride (CrN). In addition, the resistance of the coatings to intraoral conditions was evaluated. Methods: Stainless steel canine brackets, 0.016-inch round nickel-titanium archwires, and 0.019 × 0.025-inch stainless steel archwires were coated with Al₂O₃, TiN, and CrN using radio frequency magnetron sputtering. The coated materials were examined using scanning electron microscopy, an X-ray diffractometer, atomic force microscopy, and surface profilometry. In addition, the samples were subjected to thermal cycling and in vitro brushing tests, and the effects of the simulated intraoral conditions on the coating structure were evaluated. Results: Coating of the metal bracket as well as nickel-titanium archwire with Al₂O₃ reduced the coefficients of friction (CoFs) for the bracket-archwire combination (p < 0.01). When the bracket and stainless steel archwire were coated with Al₂O₃ and TiN, the CoFs were significantly lower (0.207 and 0.372, respectively) than that recorded when this bracket-archwire combination was left uncoated (0.552; p < 0.01). The friction, thermal, and brushing tests did not deteriorate the overall quality of the Al₂O₃ coatings; however, some small areas of peeling were evident for the TiN coatings, whereas comparatively larger areas of peeling were observed for the CrN coatings. Conclusions: Our findings suggest that the CoFs for metal bracket-archwire combinations used in orthodontic treatment can be decreased by coating with Al₂O₃ and TiN thin films.

• The Korean Journal of Ceramics
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• 제7권1호
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• pp.20-25
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• 2001

PbTiO$_3$ thin films were prepared by low-pressure thermal plasma deposition on (100)Pt/(100)MgO substrates. Mist of source material in which metal alkoxides are dissolved in 2-methoxyethanol was introduced into plasma through heating furnace and deposited onto substrates at $600^{\circ}C$. As-deposited PbTiO$_3$/Pt/MgO thin film prepared at 1.33$\times$10$^4$ Pa was grown epitaxially, but was consisted of many rectangular shaped grains, with many grain boundaries and it was impossible to measure electric properties. As-deposited film prepared at 1.00$\times$10$^4$ Pa showed weak peaks of X-ray diffraction and the film was not grown epitaxially. On the other hand, the film after annealed at $700^{\circ}C$ showed strong diffraction peaks and epitaxial growth was also observed. For annealed film, moreover, no clear grain boundaries were observed. The value of ${\varepsilon}_r$, tan${\delta}$, Pr and Ec of annealed film were 160, 3.2%, 10.4${\mu}$C.cm$^-2$ and 51.2kV.cm$^-1$, respectively. Since the composition, Pb/Ti, measured by EDS attaching to SEM changed point by point, the distribution of composition in annealed film was investigated and found out several relations between composition and electric properties. At stoichiometric composition, Pr and Ec showed the lowest value and they gradually became large as composition deviated from stoichiometric one. Moreover, the value of ${\varepsilon}_r$ became gradually large as the ratio of Ti became high.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.155-165
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• 2024

환원된 산화 그래핀(rGO)을 알루미늄, 티타늄, 스트론튬이 혼합된 졸-겔 용액에 혼합하여 브러시 코팅법을 이용하여 액정배향용 하이브리드 박막을 제조하였다. 160, 260, 및 360℃에서 어닐링한 후 산화 반응의 차이를 관찰하였다. 박막 제조 과정에서 생성된 졸-겔 용액은 브러시 모의 전단 응력에 의해 수축력을 발생시켜 미세홈 구조를 형성하였다. 이러한 구조는 주사 전자 현미경 분석을 통해 확인되었으며, rGO의 존재가 명확하게 보였다. 어닐링 온도가 증가함에 따라서 박막 표면의 산화 및 환원 반응이 더욱 활성화되어 표면 혼합물의 강도가 증가하였다. 또한 혼합물의 강도를 증가시킴으로써 전기광학적 특성이 안정화되고 개선되었다. 더불어 전압-정전용량 값도 크게 향상되었다. 최종적으로 투과율 측정 결과 액정디스플레이의 액정 배향막으로 적용하기에 적합한 것으로 나타났다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.205-210
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• 2008

Titanium-doped indium oxide (ITiO) films were prepared on soda-lime glass substrate using a magnetic null discharge (MND) sputter source. The ITiO thin films containing 10wt.% Ti showed the minimum resistivity of $\rho=5.5{\times}10^{-3}{\Omega}-cm$. The optical transmittance increases from 70% at 450 nm to 80% at 700 nm in visible spectrum. Photoelectron peaks for In 3d, Ti 2p, O 1s and C1s were detected for the ITiO film in the binding energy range of 0 to 1100 eV. The surface roughness of the sample showed a change from 10 nm to 50 nm. The ITiO film used for TCO layer of DSCs exhibited an energy conversion efficiency of about 3.8% at light intensity of 100 mW/$cm^2$.

• 대한화학회지
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• 제37권6호
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• pp.549-554
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• 1993

티타늄 금속판을 공기산화와 수증기 산화하여 만든 Ti$O_{2-x}$ 박막을 시료로 사용하여 1M NaOH 용액에서 광전기화학적 성질을 연구하였다. 높은 온도에서 제조된 Ti$O_{2-x}$ 전극들은 낮은 온도에서 제조된 전극들보다 더 음의 값으로 주어지는 flat band potential($V_{fb}$)과 더 높은 donor density($N_D$)를 가졌다. 전극전위의 변화에 따른 광전류 측정과 Mott-Schottky plot로부터 얻은 $V_{fb}$는 -0.95 ∼ -1.1 V 사이에서 비슷한 값으로 주어졌다. 자외부 영역의 광을 완전히 차단하는 TiO2 단결정을 필터로 하여 가시부 영역의 광전류를 측정할 때 분해능이 좋은 slit를 사용한 경우 좋은 sub band gap 광반응을 볼 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제30권1호
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• pp.19-26
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• 1986

공기산화와 수증기 산화법에 의하여 Ti$O_{2-x}$박막을 만들었고, 알곤 기체속에서 $TiO_2$단결정을 환원하였다. Ti$O_{2x}박막의 전극 특성은 환원된 단결정 rutile의 특성과 거의 같았다. 산소가 용해된 전해질용액에서 측정된 Ti$O_{2-x}$전극들의 전류-전압 곡선으로 부터 음극전류의 peak는 -0.8V ~ -1.0V에서 나타났으며, 영볼트 근처의 Ti$O_{2-x}$전극들의 음극전류는 공기로 포화된 용액에서 보다 질소로 포화된 용액에서 더 크게 나타났다. 시간에 따르는 전류 (i)의 변화는 $i_0e^{-kt}$식에 의존하였고 이때의 속도상수(k)는 $k_0{[H^+]}^nexp(A{\eta}+\frac{E_a}{RT})$로 나타낼 수 있었다. 여기서 활성화에너지 Ea는 0.035~0.145V의 과전압에서는 4.6~4.8kcal/mole, 0.2~0.5V의 과전압에서는 1.6kcal/mole이고, 위식중의 n과 A는 0.035~0.145V에서 0.1과, 5.4~5.6/V, 0.2~0.5V에서는 0.04와 1.3/V이었다. 산소의 환원반응은 전체적으로 비가역 반응임을 알았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권5호
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• pp.460-466
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• 2002

티타늄 임플란트의 표면을 열산화법을 이용하여 티타늄의 표면 위에 생체활성을 갖는 $TiO_2$ 박막을 생성시켜 다양한 의료분야의 응용 가능성을 검토하였다. 시판되고 있는 순수한 티타늄 디스크를 세척 공정을 거친 후, 공기와 아르곤 분위기에서 500, 550, 600, 650, 700${\circ}C$의 온도로 10분간 각각 열산화 처리를 실시하였다. 열처리된 시편의 인산칼슘 결정의 형성 능력을 시험하기 위하여 36.5${\circ}C$의 Eagle's minimum essential medium 용액에서 15일 동안 침적시험을 행하였다. 침적하기 전과 후의 시편의 표면 형상과 표면 조성을 Field Emission-Scanning Electron Microscopy(FE-SEM)와 Energy Dispersive X-ray Spectrometry(EDS)로 각각 분석하였다. In vitro 시험에서 미세한 $TiO_2$ 결정이 생성된 박막의 표면에는 탄소가 함유된 인산칼슘 결정이 생성됨을 확인하였다.

• 대한화학회지
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• 제37권12호
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• pp.1010-1018
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• 1993

티타늄 금속판을 양극산화하여 제조한 $TiO_2$ 박막을 전극으로 사용하여 1M NaOH 용액에서 광전기화학적 성질을 연구하였다. $TiO_2$ 전극들의 flatband potential은 대략 -0.8V 정도로 이들 값은 단결정 $TiO_2$에서 보다 0.2V만큼 양전위 방향으로 이동되어 나타났다. 순환 전압 전류법에 의한 산소의 환원전위는 SCE에 대해 -0.95V 근처에서 나타났으며, 반응은 전체적으로 비가역적으로 진행되었다. 또한 전극의 광전류는 단결정 $TiO_2$에서 보다 더 단파장에서 나타났으며 전류밀도는 감소되었다.

• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.88-99
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• 1992

광 전기분해시 양극으로 사용되는 산화티타늄 반도체 전극의 안정성을 증대시키고 효율향상을 위해서 순수한 티타늄 전극을 양극 산화법, 전기로 산화법, 불꽃 산화법으로 산화 피막을 제조하였으며 In을 Ti와 $TiO_2$소지에 전기도금을 한 후 전기로 산화법으로 혼합 산화물을 제조하였다. 또한 $Al_2O_3$ 와 NiO는 진공증착 방법을 이용하여 Ti 소지위에 증착시킨 후 전기로 산화법을 이용하여 혼합 산화물을 제조하였다. 에너지변환 효율(${\eta}$)은 인가전위에 따라서 다른 값을 갖는데 0.6V로 계산하여 보면 $1200^{\circ}C$의 불꽃으로 2분간 산화시킨 전극이 0.98%로 가장 큰 값을 가졌으며 양극 산화법으로 제조한 전극의 ${\eta}$는 0.14%로 작은 값을 보여 주었다. 한편 $800^{\circ}C$ 전기로에서 10분간 산화시킨 전극의 ${\eta}$는 0.57%로 띠간 에너지는 2.9eV로 나타났다. 한편 In을 Ti 및 $TiO_2$ 소지위에 전기도금시킨 전극의 ${\eta}$는 0.8%였으며 인가전위가 증가함에 따라서 ${\eta}$는 증가하였다. 그러나 $Al_2O_3$와 NiO를 Ti소지위에 진공증착시킨 전극의 ${\eta}$는 다른 전극들에 비해서 가장 낮은 값을 나타내었다.