초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
* 저온 용액 공정을 이용한 ZnO/TiO₂ 헤테로 나노구조체 개발 및 플렉서블 LED 소자,가스/바이오 센서 응용
- 수열합성법으로 제조된 ZnO, TiO₂ 나노구조체의 형상 제어 및 물성 조절
- 수열합성법과 접합 공정을 통한 ZnO/TiO₂ 헤테로 나노구조체 제조
- 단일/헤테로 나노구조체를 LED, 가스/바이오 센서 소자에 응용
- 나노 소자의 특성을 평가하고 향상된 소자 구현을 위한 나노구조체의 형상 및 공정조건

□ 연구의 목적 및 내용
* 저온 용액 공정을 이용한 ZnO/TiO₂ 헤테로 나노구조체 개발 및 플렉서블 LED 소자,가스/바이오 센서 응용
- 수열합성법으로 제조된 ZnO, TiO₂ 나노구조체의 형상 제어 및 물성 조절
- 수열합성법과 접합 공정을 통한 ZnO/TiO₂ 헤테로 나노구조체 제조
- 단일/헤테로 나노구조체를 LED, 가스/바이오 센서 소자에 응용
- 나노 소자의 특성을 평가하고 향상된 소자 구현을 위한 나노구조체의 형상 및 공정조건 확립(최적화 공정 변수 확보)

□ 연구결과
* 단일/헤테로 나노구조체 합성 공정 개발
- ZnO 나노로드와 메조크리스탈 TiO₂ 나노입자 합성 조건 확립
- 다양한 조합의 헤테로 나노구조체 (ZnO/TiO₂, NiO/ZnO, CNT/TiO₂, ZnO/MoS₂) 제조 공정 확립
* ZnO/TiO₂ 기반 단일/헤테로 나노구조체의 광전자 및 센서 소자 응용
- ZnO 나노구조체의 LED 소자를 구현하고 도핑 물질 및 농도를 조절하여 고효율의 컬러 튜닝이 가능한 LED 개발
- ZnO 나노구조체의 바이오 센서 (BRET 소자) 적용 및 형상과 표면 특성에 따른 BRET 성능 변화 메커니즘 확인
- ZnO/MoS₂ 헤테로 나노구조체를 이용한 가스 센서 구현 및 특성 평가 기술 확립
* 플렉서블 기판 적용을 위한 접합기술 개발 및 소자응용
- PEI 코팅기술을 통한 플렉서블 가스센서 구현 및 ZnO/MoS₂ 헤테로 접합을 통한 구동온도 완화
- 수열합성공정에 적합한 플렉서블 기판 선정 (PEN) 및 화학적 용액 증착법 개발을 이용한 플렉서블 NiO/ZnO 헤테로 LED 소자 개발

□ 연구결과의 활용계획
* 기술적 측면
- ZnO와 TiO₂계 나노구조체 응용 분야 확대
- 독특하고 복잡한 형태의 헤테로 나노구조체 합성에 대한 기초 연구 제시
- 저온 용액 증착 공정 연구를 통한 플렉서블/웨어러블 소자의 원천 기술 확보 가능
* 경제/산업적 측면
- 용액 증착/합성 공정을 사용하는 저가의 대량생산 공정 기술의 기반 마련
․ Roll-to-roll 및 잉크젯 프린팅 등의 대량 생산 기술의 기반 마련
․ 생산원가 절감 및 대량생산으로 수요 창출 및 시장 규모 확대 기대

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose&contents
* Development of ZnO/TiO₂ hetero nanostructures using low-temperature solution process for the applications of flexible LED device and gas/BRET sensors
- Modification of morphologies and properties of ZnO and TiO₂ nanostructures synthesized by hydrother

□ Purpose&contents
* Development of ZnO/TiO₂ hetero nanostructures using low-temperature solution process for the applications of flexible LED device and gas/BRET sensors
- Modification of morphologies and properties of ZnO and TiO₂ nanostructures synthesized by hydrothermal method
- Fabrication of ZnO/TiO₂ hetero nanostructures by hydrothermal/coating process
- Application of the mono/hetero nanostructures for LED and gas/bio sensors
- Evaluating the properties of nano-devices and optimizing the morphology of the nanostructures and process conditions

□ Result
* Development of synthesis process of mono/hetero nanostructures
- Establishment of synthesis process of ZnO nanorod & mesocrystal TiO₂ particles
- Fabrication of various hetero nanostructures such as ZnO/TiO₂, NiO/ZnO, CNT/TiO₂, ZnO/MoS₂
* Applications of ZnO/TiO₂ based hetero nanostructures for optoelectronic devices and sensors
- Development of highly efficient LED device with color tuning by doping and morphology control
- Application of ZnO nanostructures for bio-sensor (BRET device) & understanding of mechanism relating BRET performance to morphology and surface state
- Development of gas sensor with ZnO/MoS₂ hetero nanostructure and characterization of their properties
* Development of coating technology on the flexible substrate and device application
- Development of flexible gas sensor via PEI coating technique and elleviation in operating temperature through ZnO/MoS₂ hetero junction
- Selection of flexible substrate (PEN) for hydrothermal synthesis and development of flexible NiO/ZnO hetero LED device via chemical solution deposition

□ Expected Contribution
* Technical aspect
- Increase in application fields of ZnO and TiO₂ based nanostructures
- Providing research data on the synthesis of hetero nanostructure with various and complicated morphologies
- Preoccupancy of patent on flexible hetero nanostructure synthesis and its application via low temperature solution deposition process
* Economical/industrial aspect
- Providing low-cost mass production tech. via solution coating/synthesis process
- Providing basic techniques of roll-to-roll and ink-jet printing
- Creating market and needs by cost reduction and mass production technique

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 23
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 26
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 27
• 8. 참고문헌 ... 27
• 9. 연구성과 ... 28
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 31
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 31
• 12. 기타사항 ... 33
• 별첨1. 대 표 연 구 실 적 ... 34
• 별첨2. 세부 목표 관련 증빙 ... 49
• 끝페이지 ... 56