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RF 마그네트론 스퍼터링법으로 제작한 M/TiO2(M=Ag, Cu) 박막의 구조적, 광학적, 광분해 특성
허민찬,한성홍,김의정,이충우,주종현,홍현주 한국물리학회 2006 새물리 Vol.52 No.3
마그네트론 동시 스퍼터링법을 이용하여 TiO$_2$와 M (Ag, Cu)/TiO$_2$ 박막을 제작하고, 제작된 박막들의 구조적, 광학적, 광분해 특성을조사하였다. XRD 측정 결과 TiO$_2$ 박막은 900 $^\circ$C에서 열처리 한경우 루타일 결정상이 나타났다. Ag/TiO$_2$ 박막은 900 $^\circ$C에서아나타제와 루타일의 혼합 결정상이 나타났으며, Cu/TiO$_2$ 박막의경우에는 600 $^\circ$C에서 아나타제와 루타일의 혼합 결정상이, 900 $^\circ$C에서는 루타일 결정상이 나타났다. SEM 측정 결과 Ag/TiO$_2$ 박막 보다 Cu/TiO$_2$ 박막의 조밀도가 증가하였다. 600 $^\circ$C에서열처리한 Cu/TiO$_2$ 박막은 흡수단이 약간 장파장 쪽으로 이동하였고, 900 $^\circ$C에서는 흡수단의 변화가 크게 나타났으며, 300 nm $\sim$ 700 nm에서 투과율이 급격히 감소하였다. M/TiO$_2$ 박막이 순수 TiO$_2$ 박막보다 광활성이 더 우수하였다. TiO$_2$ and M (Ag, Cu)/TiO$_2$ thin films prepared using a magnetron co-sputtering method and their structural, optical, and photocatalytic properties were examined. XRD results showed that the TiO$_2$ thin film calcined at 900 $^\circ$C was in the rutile phase. The Ag/TiO$_2$ thin film calcined at 900 $^\circ$C was a mixture of anatase and rutile phases, as was the Cu/TiO$_2$ thin film calcined at 600 $^\circ$C. SEM results showed that the Cu/TiO$_2$ thin film was denser than the Ag/TiO$_2$ thin film. The absorption edge of the Cu/TiO$_2$ thin film calcined at 600 $^\circ$C was red-shifted. The transmittance of the thin films at 900 $^\circ$C was markedly decreased in the 300 nm to $\sim$ 700 nm range. The photocatalytic activity of the metal-doped thin film was better than that of the pure TiO$_2$ thin film.
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동시 스퍼터링법을 이용하여 Cu 도핑한 TiO<sub>2</sub> 박막의 구조적, 광학적 및 광분해 특성
허민찬,홍현주,한성홍,김의정,이충우,주종현,Heo, Min-Chan,Hong, Hyun-Joo,Hahn, Sung-Hong,Kim, Eui-Jung,Lee, Chung-Woo,Joo, Jong-Hyun 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.1
동시 스퍼터링법으로 $TiO_2$ 박막과 구리를 도핑한 Cu/$TiO_2$ 박막을 제작하고, 금속의 도핑과 열처리 온도에 따른 구조적, 광학적, 광분해 특성을 조사하였다. XRD 측정 결과 구리 도핑의 경우에 입자의 결정 크기가 증가하였으며, SEM 결과 입자들의 크기가 균일하고 입자들의 뭉침이 더 작은 것을 확인 할 수 있었다. $900^{\circ}C$에서 열처리한 박막의 흡수단은 아나타제에서 루타일로의 상전이에 의해 밴드갭의 변화로 장파장 영역으로 이동하였고, 또한 입자 크기 증가에 따라 투과율이 급격히 감소하였다. Cu/$TiO_2$ 박막들은 순수$TiO_2$ 박막보다 광분해 특성이 더 우수하였다. Cu-doped $TiO_2$ thin films were prepared by RF magnetron co-sputtering, and their structural, optical and photodegradation. properties were examined as a function of calcination temperature. XRD results showed that the crystallite size of Cu/$TiO_2$ thin films was bigger than that of the pure $TiO_2$ thin films. SEM results revealed that the agglomerated particle size of the Cu/$TiO_2$ films was more uniform and smaller than that of pure $TiO_2$ films. The absorption edge of thin films calcined at $900^{\circ}C$ was red shifted, resulting from the phase transformation from anatase to rutile phase, and the transmittance of the thin film rapidly decreased due to an increase in particle size. The photodegradation properties of the Cu/$TiO_2$ thin films were superior to those of the pure $TiO_2$ thin films.
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졸-겔법으로 제작된 저온 TiO<sub>2</sub> 박막의 촉매농도에 따른 광분해 특성 분석
홍현주,허민찬,한성홍,김의정,이충우,주종현,Hong, Hyun-Joo,Heo, Min-Chan,Hahn, Sung-Hong,Kim, Eui-Jung,Lee, Chung-Woo,Joo, Jong-Hyun 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.3
졸-겔법으로 촉매농도에 따라 저온 $TiO_2$ 졸을 제조한 후, 침지코팅법을 이용하여 $TiO_2$ 박막을 제작하였다. 제작된 저온 $TiO_2$ 박막의 광학적, 구조적, 광활성 특성을 조사하였다. 0.10 mol, 0.25 mol, 0.50 mol과 0.75 mol의 촉매농도로 제작된 저온 $TiO_2$ 박막은 가시광 영역에서 높은 투과율 특성을 나타내었다. XRD 스펙트럼 결과에 의하면 촉매농도가 증가함에 따라 아나타제 결정구조에서 루타일 결정구조로의 상전이가 촉진되고 결정크기는 촉매농도가 증가함에 따라 아나타제 결정크기가 감소하였다. SEM 결과로부터 $TiO_2$ 박막의 표면입자크기가 0.25 mol의 측매농도에서 가장 작았다. 아나타제 결정구조를 가지는 0.10 mol, 0.25 mol과 0.50 mol의 $TiO_2$ 박막 존재 하에서 메틸렌블루가 완전히 광분해 되는 것을 확인하였다. ILow-temperature $TiO_2$ sol was synthesized with various catalyst contents by using a sol-gel method. $TiO_2$ thin films were produced by a dip-coating method and their optical, structural and photocatalytic properties were examined. Transmittance of $TiO_2$ thin films with 0.10 mol, 0.25 mol, 0.50 mol and 0.75 mol catalyst content showed high transmittance in the visible range. XRD results showed the anatase-to-rutile phase transition was accelerated with increasing catalyst content and the crystallinity size of the $TiO_2$ thin films increased with increasing catalyst content. SEM results indicated that the particle size of the $TiO_2$ thin films was the smallest with catalyst content of 0.25 mol. Photocatalytic results showed that methylene blue was completely decomposed in the presence of anatase film prepared with 0.10 mol, 0.25 mol and 0.50 mol catalyst content.
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김상철,한성홍,김의정,이충우,주종현,허민찬 한국물리학회 2005 새물리 Vol.50 No.2
TiO2 thin lms were prepared by using a sol-gel process and their structural and optical properties were examined at various calcination temperatures and catalyst concentrations. The XRD result for the TiO2 thin lm calcined at 400 C showed the anatase phase, that transformed into the rutile phase at 1000 C. The crystallite size of the lms increased with increasing catalyst concentration and calcination temperature, and all lms were fabricated uniformly. The lms had excellent density uniformity and crystallinity with increasing catalyst content and calcination temperature. The transmittances of the lms calcined at 800 C and 1000 C were reduced prominently in the wavelength range of 300 800 nm due to the absorption resulting from changes in the crystallite phase and the composition in the lm. The porosity of the TiO2 thin lms was decreased with increasing calcination temperature and catalyst content, and the absorption occurred at lower temperature with increasing catalyst content.
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