초록 ▼

Ⅳ. 연구결과
1. ZnO 나노 선 성장 기술 확보 및 표면 개질
1) 수열 방법에 의한 ZnO 나노선 성장 및 나노선의 표면개질
기술한 수열 방법을 이용하여 균일한 표면의 나노선을 얻을수 있었으며 ZnO 나노선의 길이와 직경을 조절할 수 있는 실험 방법등을 확립 하였다. 약 50nm 정도의 지름을 갖는 나노선을 합성할 수 있었으며 나노선의 길이는 성장 온도와 시간에 따라 200nm 에서 약 1000nm 까지 길이를 조절할 수 있었다. 또한 나노선은 지름은 씨앗층의 농도를 변화시켜가며 조절 할 수 있었다.
2)

Ⅳ. 연구결과
1. ZnO 나노 선 성장 기술 확보 및 표면 개질
1) 수열 방법에 의한 ZnO 나노선 성장 및 나노선의 표면개질
기술한 수열 방법을 이용하여 균일한 표면의 나노선을 얻을수 있었으며 ZnO 나노선의 길이와 직경을 조절할 수 있는 실험 방법등을 확립 하였다. 약 50nm 정도의 지름을 갖는 나노선을 합성할 수 있었으며 나노선의 길이는 성장 온도와 시간에 따라 200nm 에서 약 1000nm 까지 길이를 조절할 수 있었다. 또한 나노선은 지름은 씨앗층의 농도를 변화시켜가며 조절 할 수 있었다.
2) 전기중합을 이용한 전도성 고분자의 중합
ITO 기판 위에 입혀진 고분자의 두께는 일정 전압 조건하에서는 흘려준 전기량과 시간의 곱에 비례하여 증가하는 결과를 얻을 수 있었으며, 일정 전류 조건에서의 전기 중합시에는 단량체의 산화 전위 이상의 전압에서만 고분자 중합이 일어나며, 산화전위 이상의 전압에서는 전압의 세기가 세질수록 고분자의 두께가 증가하는 결과를 얻을 수 있었다. 나노선에 입혀진 전도성 고분자는
1.2V 와 1.5V 에서 고분자는 ITO 기판 위에서부터 입혀짐을 알 수 있으며 일정 시간 동안 전류를 흘려 주었을 때 전압이 높을수록 입혀지는 고분자 층의 두께가 두꺼워 짐을 확인할 수 있다. 또한 위의 실험 조건(1.2 - 1.5V, 300sec) 나노선의 표면에는 고분자 층이 입혀지지 않음을 알 수 있다
2. 나노발전기 제작 및 성능평가
ITO/PET 기판 위에 물리적 방법이 아닌 화학적 방법을 사용하여 ZnO NWs를 성장시켰다. 성장한 ZnO NWs는 ITO/PET기판 뿐만 아니라 Si(100), Si(111), c-Al2O3 기판에 무관하게 기판에 대해서 수직 성장하였으며 성장된 ZnO NWs는 150 ~ 300nm의 크기를 가지고 있었다.성장된 ZnO NWs는 (001)방향으로 우선 성장하는 c축 우선 성장 형태를 나타내고 있었다. 또한, PL측정에서 as-grown ZnO NWs는 구고적 결함에 따른 deep-level emission 스펙트럼이 관찰되었으나, 산소 분위기에서 400oC 까지 RTA를 실시하였을 때 현저히 deep-level emission 스펙트럼이 감소하고 자유 여기 방출 (free exciton emission) 스펙트럼이 증가하여 온도에 의한 재결합(recombination)에 의해 구조적 결함을 해소시킬 수 있었다. 또한, 전자빔리소그래피 공정으로 2-프로브 패턴으로 화학적 방법으로 성장된 단일 ZnO NW의 I-V 측정에서 Ohmic 접촉 특성 및 10 MOhm 이하의 저항값을 얻어 우수한 전기적 특성을 얻을 수 있었다.
PT/PET 기판에 AAO 과정을 통하여 양극 산화 시간이 60 분 경과 하였을 때 60~ 150 nm 의 지름, ~ 1um 의 두께의 규칙적인 구멍을 가지고 있는나노 템플레이트를 제작할 수 있었다. 일정하고 규칙적인 구멍을 가지고 있는 나노 템플레이트에 전기화학적인 방법과 스퍼터링 방법으로 Au-Pd 나노 구조물을 성장시켰다.
화학적인 방법으로 성장되어진 ZnO NWs 층 및 Pd-Au 나노 구조물 층을 전도성 폴리머로 캡핑하여 나노 발전기 소자를 제작하였다. 초음파를 이용하여 제작된 나노 발전기에 연속적으로 진동을 주면서 I-V 측정을 한 결과 I-V 곡선에 쇼트키 정류 특성이 나타나고 있어 기계적 에너지가 전기적 에너지로 변환되고 있음을 관찰 할 수 있었다.

Abstract ▼

Ⅳ. RESULTS
1. Growth of ZnO nanowires, surface modifications and electrochemical polymerization of conducting polymers
1) Growth of ZnO nanowire based on hydrothermal technique: We have successfully synthesized ZnO nanowires sized 50 nm in diameter and 200-1000 nm in length. We were able to co

Ⅳ. RESULTS
1. Growth of ZnO nanowires, surface modifications and electrochemical polymerization of conducting polymers
1) Growth of ZnO nanowire based on hydrothermal technique: We have successfully synthesized ZnO nanowires sized 50 nm in diameter and 200-1000 nm in length. We were able to control the dimeter by changing the concentration of seed layer forming solution.
2) Electrochemical polymerization of conducting polymers: We have obtained the results that the thickness of the deposited conducting polymer is proportional to the multiply of current & time. Under constant current mode, the electrochemical polymerization started at bias above the oxidation potential of monomer. Above oxidation potential, the thickness increased with increasing the bias. In the ZnO nanowires grown on ITO, the polymerization started at the ITO surface at the bias ranged between 1.2 V and 1.5 V. We have found that polymer layers are not formed on the surface of ZnO nanowires at that conditions.
2. Development of nanogernators
We have grew ZnO nanowires chemically on the surface of ITO/PET with diameter ranged 150–300 nm. We have measured the electrical properties of single ZnO nanowire from 2-probe patterns that fabricated by using e-beam lithography. The single ZnO nanowire showed Ohmic contact and the resistivity of 10 MOhm.
We have successfully fabricated nanotemplates with regular holes with diameter ranged 60-150 nm on the Pt/PET substrate via AAO process and grew Au-Pd nanostructures electrochemically and by using sputtering within the holes of nanotemplates.
By capping the combined layers of ZnO NWs/ITO/PET and Au-Pd nanostructures/Pt/PET with conducting polymer we have made nanogenerators and confirmed that, by applying ultrasonic vibration, mechanical energy converts to electrical energy by observing Schottky rectification characteristics at I-V curve.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 인사말씀 ... 2
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• ABSTRACT ... 11
• CONTENTS ... 16
• 목차 ... 20
• 그림목차 ... 21
• 제 1 장 서론 ... 24
• 제 1 절 배경 ... 24
• 제 2 절 신경계 질환 ... 28
• 제 3 절 생체내장형 신경자극기 시스템 ... 32
• 참고문헌 ... 39
• 제 2 장 신경전극 표면개질 기술 개발 ... 40
• 제 1 절 ZnO 나노 선 성장기술 확보 및 표면 개질 ... 40
• 제 2 절 전기화학 을 이용한 전도성 고분자 중합 ... 49
• 제 3 장 나노발전기 기술 개발 ... 55
• 제 1 절 ZnO 나노 선 성장 기술 (나노발전기용) ... 55
• 제 2 절 나노발전기(Nanogenerator) 제작 ... 66
• 제 4 장 결론 ... 74
• 참고문헌 ... 76
• 그림 목차 ... 77
• 약어표 ... 80
• 부록 ... 81
• 끝페이지 ... 81