• 제목/요약/키워드: 광전자 분광법

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순환전류법을 이용해 ZnO 금속산화물과 Graphene을 동시에 제막한 전자수송층을 갖는 유기태양전지의 특성 (Characteristics of Organic Solar Cell having an Electron Transport Layer co-Deposited with ZnO Metal Oxide and Graphene using the Cyclic Voltammetry Method)

  • 안준섭;한은미
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.71-75
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    • 2022
  • Graphene oxide를 ZnCl2:NaCl 전해질과 함께 교반한 후 순환 전압전류법에 의해 전기화학적으로 제막하여 유기태양전지용 전자수송층 제막과정을 단순화하고 이를 갖는 유기태양전지를 제작하였다. 소자의 구조는 FTO/ZnO:graphene 전자수송층/P3HT:PCBM 광활성층/PEDOT:PSS 정공수송층/Ag이다. ETL의 형태 및 화학적 특성은 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM), X선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS), 라만 분광법으로 확인하였다. XPS 측정결과 ZnO 금속산화물 및 탄소결합이 동시에 확인되었고, 라만 분광법에서 ZnO와 graphene 피크를 확인하였다. 제작한 태양전지의 전기적 특성을 솔라시뮬레이터로 측정하였고 0.05 V/s의 속도로 2회 제막한 ETL 소자에서 1.94%의 가장 높은 광전변환효율을 나타내었다.

Electrical Doping of Graphene Films by Hybridization of Nickel Nanoparticles

  • 이수일;송우석;김유석;차명준;정대성;정민욱;전철호;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.403-403
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    • 2012
  • 그래핀(graphene)은 우수한 전기적, 물리적인 특성을 지닌 물질로써 다양한 분야에서 이를 활용하려는 노력들이 활발히 진행되고 있다. 그중 그래핀을 채널로 이용하는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor)로의 응용에 있어, 가장 핵심적인 도전과제는 전하농도(carrier concentration)의 제어 및 에너지 밴드갭(energy bandgap) 형성이라 할수 있다. 최근 다양한 물질을 이용한 도핑을 통해 이를 해결하기 위한 노력들이 진행되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 열화학 기상 증착법(Thermal chemical vapor deposition)을 통해 합성된 단일층의 그래핀에 염화니켈 나노입자의 분산액을 스핀코팅 한후 열처리를 통해 그래핀-니켈 나노입자의 하이브리드 구조를 제작하였다. 제작된 그래핀-니켈 나노입자 하이브리드 물질의 구조적 특징을 주사 전자 현미경(Scanning electron microscope)과 원자힘 현미경(Atomic force microscopy)을 통하여 확인하였다. 또한 니켈 분산액의 농도와 도핑효과 와의 상관관계를 라만분광법(Raman spectroscopy)과 이온성 용액법(Ionic liquid)을 이용한 전계효과 특성분석을 통해 조사하였다. 나노입자의 형성 메커니즘은 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy)을 통하여 규명하였다.

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Fabrication of Flexible Graphene Transparent Conducting Film by Self-Assembled Monolayers on Polyethylene Terephthalate

  • 고용훈;정대성;조주미;;차명준;전승한;정우성;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.282-282
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    • 2013
  • 그래핀(Graphene)은 열 전도도가 높고 전자 이동도(200 000 cm2V-1s-1)가 우수한 전기적 특성을 가지고 있어 차세대 전자재료로써 유망한 후보로 간주되어 왔다. 최근에는 아크 방출(Arc discharge method), 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition; CVD), 이온-조사법(Ion-irradiation) 등을 이용한 이종원자(Hetero atom)도핑과 화학적 처리를 이용한 기능화(Functionalization)등의 방법으로 그래핀의 전도도를 향상시킬 수 있었다. 그러나 이러한 방법들은 기판의 표면을 거칠게 하며, 그래핀에 많은 결함들이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 자가 조립 단층막법(Self-Assembled Monolayers; SAMs)을 이용하여 기판을 기능화한 후 그 위에 그래핀을 전사하면, 자가 조립 단층막의 기능기에 따라 그래핀의 일함수를 조절 가능하고 운반자 농도나 도핑 유형을 변화시켜 소자의 전기적 특성을 최적화 할 수 있다 [1-3]. 본 연구에서는 PET(polyethylene terephthalate) 기판에 SAMs를 이용하여 유연하고 투명한 그래핀 전극을 제작하였다. 자외선 오존처리 (UV ozone treatment)를 이용하여 PET 기판 표면 위에 하이드록실 기(Hydroxyl group; -OH)를 기능화 화였고 이를 접촉각 측정(Contact angle measurement)을 통해 확인하였다. 또한 3-Aminopropyltriethoxysilane(APTES)와 톨루엔 (toluene)을 이용하여 PET 기판 표면 위의 하이드록실 기 위에 아민 기(Amine group; -NH2)를 기능화 하였고 이를 X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy: XPS)으로 분석하였다. 이렇게 만들어진 PET기판 표면 위에 화학적 기상 증착법을 이용하여 합성한 대면적의 균일한 그래핀을 전사하였다. NH2그룹에 의해 그래핀에 도핑 효과가 나타난 것을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 전류-전압 특성곡선(I-V characteristic curve)을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과는 유연하고 투명한 기판 위에 안정적이면서 패턴이 가능하기 때문에 그래핀을 기반으로 하는 반도체 소자에 적용 가능할 것이라 예상된다.

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열 화학기상증착법을 이용한 BCN 나노시트의 합성과 전기적 특성 분석

  • 전승한;차명준;송우석;김성환;전철호;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.399-399
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    • 2012
  • 최근 그래핀 연구와 더불어 2차원 구조의 나노소재에 대한 관심이 급증하면서 육각형의 질화붕소(hexagonal boron nitride; h-BN) 나노시트(nanosheet)[1]나 붕소 탄화질화물(boron caronitride;BCN) 나노시트[2, 3]와 같은 2차원 구조체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 BCN은 반금속(semimetal)인 흑연(graphite)과 절연체인 h-BN이 결합된 나노시트로 원소의 구성 비율에 따라 전기적 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 다양한 나노소자로의 응용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 열 화학기상증착법(thermal chemical vapor deposition)을 이용하여 폴리스틸렌(polystyrene)과 보레인 암모니아(borane ammonia)를 사용하여 BCN 나노시트를 합성하였다. 합성된 BCN 나노시트의 구조적 특징과 화학적 조성 및 결합 상태를 주사전자현미경(scanning electron microscopy), 투과전자현미경(transmission electron microscopy), X-선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy), 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통해 조사하였고, 이온성 용액법 (ionic liquid)[4]을 이용하여 전계효과 특성을 측정하였다.

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Si(111)-7${\times}$7 표면의 초기산화 단계에서의 국부 일함수 변화 (Local Work-function Variation of the Initial Oxidation-Stages of Si(111)-7${\times}$7)

  • 임삼호;구세정;김기정;박찬;서재명
    • 한국진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.166-170
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    • 1993
  • 자외선-광전자-분광법(UPS)를 이용하여 저온(40K)으로 유지된 Si(111)-7${\times}$7 표면에 산소를 노출시킨 후 잰 평균 일함수가 제논-흡착-광전자 분광법(PAX)을 이용하여 잰 동일 표면의 변화된 부분의 국부 일함수보다 약 0.4V 가량 높은 것을 발견하였다. 이는 Si(111)-7${\times}$7 표면의 초기 산화 단계에서 커다란 일함수 변화를 유도하는 요인은 표면에 분자상태로 흡착된 산소임을 시사한다. 또한 Xe 3d 및 5p 에너지 밀도곡선들의 이동으로부터 변화된 부분의 일함수가 변화되지 않은 부분의 일함수보다 0.6eV 높은 것을 알 수 있었다.

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Ag(001)에 성장된 NiO 극초박막의 화학 결함 연구 (XPS study of NiO Growth on Ag(100))

  • 양설운;성시진;김재성;황한나;황찬국;장영준;박수현;민항기
    • 한국진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.311-321
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    • 2007
  • NiO 극초박막을 Ag(001) 단결정 위에 성장하는 과정에서 발생하는 화학 결함들을 X선 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. 특히 박막 두께, 산소 분압, 물 분압, 기판 온도 등을 잘 제어한 성장 환경에서 얻어진 O 1s, Ni 2p 스펙트라의 분석을 통하여 NiO 극초박막 성장 시 형성되는 화학 결함들의 정체를 일관성 있게 밝혀내었다. 이를 통하여 결함 밀도를 최소화 할 수 있는 최적의 성장 조건을 제안할 수 있게 되었다.

X-선 광전자 분광법에 의한 Nd-Fe-B 리본합금으 표면 산화거동 연구 (A Study of Oxidation Behavior on the Surface of Nd-Fe-B Ribbon Alloy by X-ray Photoelectron Spectroscopy)

  • 정강섭;성학제;김건한;박윤창;이경철;서수정
    • 분석과학
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    • 제8권3호
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    • pp.351-358
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    • 1995
  • X-선 광전자 분광법을 이용해 산화처리 조건을 달리하여 제조한 $Nd_{14}Fe_{80}B_6$ 조성의 리본합금 표면에서의 산화거동을 조사하였다. 산화 초기 "as-received" 상태의 표면 가장 바깥층은 Nd가 Fe에 비해 더욱 빨리 산화가 일어나 주로 Nd 산화물로 형성되고 Fe는 내부에서 금속상태로 존재하였다. 산화처리 시간이 증가하면 "as-received" 상태에 비해 가장 바깥층에 Fe의 상대적 조성이 증가하기 시작하였으며 산화가 진행됨에 따라 표면에서 먼저 형성된 Nd 산화층을 통해서 점진적으로 Fe 산화층이 형성되는 것으로 나타났다. 산화가 더욱더 진행되면 산화막 바깥층에는 Fe의 상대적 조성이 Nd의 조성 보다 오히려 풍부해지며 Nd는 바깥층보다 산화층 내부에서 풍부해지는 층상구조 형태의 산화막을 형성하였다.

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