• Prospectives of Industrial Chemistry
• /
• v.24 no.5
• /
• pp.30-46
• /
• 2021

페로브스카이트 나노결정의 뛰어난 광전기적 특성과 표면 개질 용이성, 그리고 다양한 용액 공정 응용 가능성을 바탕으로 나노결정을 활용한 태양전지 응용 기술에 대한 연구가 폭넓게 진행되고 있다. 나노결정의 표면 및 결점 제어에 대한 화학적 이해와 공학적 제어 기술을 적용하여 다양한 광전소자의 효율을 향상시켜 왔으며, 최근 16.6% 광전효율의 페로브스카이트 나노결정 태양전지가 발표되었다. 나노결정을 태양전지에 활용하기 위해서는 광전특성 뿐만 아니라 연속적인 구동 안정성이 확보되어야 하며, 이를 위해서는 나노결정의 반응성이 높은 표면을 효율적으로 개질해야 한다. 이 총설에서는 페로브스카이트 나노결정의 표면 화학에 대한 기본 이해와 이를 제어하기 위한 리간드 치환 방법, 그리고 나노결정을 태양전지에 적용하기 위한 공학적 접근법에 대한 다양한 연구를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2003.03a
• /
• pp.111-111
• /
• 2003

반도체 나노결정은 양자구속효과(quantum confinement effect)에 의한 광학적인 특성을 갖기 때문에 광전자공학(optoelectronic), 광전지(photovoltaic)분야에 응용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고순도의 CdTe 나노결정을 1-thioglycerol 표면 완화제(surface stabilizer)로 사용하여 수용액 상태로 합성하였다. 모든 실험은 $N_2$ 분위기의 삼각플라스크에서 실험하였다. Cadmium 소오스로는 Cd(CIO$_4$)$_2$.6$H_2O$(Cadmium perchlorate hydrate-Aldrich)를 사용하였고 Tellurium 소오스로는 A1$_2$Te$_3$(Aluminum telluride-CERAC)와 H$_2$SO$_4$가 반응하여 H$_2$Te gas가 주입되도록 하였다. 합성된 CdTe 나노결정은 core-shell 형태로 존재하며 결정크기에 따른 특성분석을 위해서 High Resolution Transmission Electron Microscope (HRTEM), Photoluminescence spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), UV-vis absorption spectra 분석을 하였다 또한 CdTe 나노결정을 나노와이어로 제작하여 CdTe 나노결정을 이용한 태양전지 제작에 응용하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2012.02a
• /
• pp.283-283
• /
• 2012

금속 물질이 나노 크기 정도로 축소 된다면, 물질의 특성은 종종 유용한 방향으로 변한다. 특히 나노 결정 금속은 에너지 재료의 촉매 물질로 주목을 받아왔다. 지금까지는 일정한 크기를 갖는 나노 결정 제조 기술과 크기의 의존성 등 기초적인 연구가 매우 활발히 이루어지고 있다. 지금까지의 제조 기술은 화학적 물리적 증착 방법을 주로 이용하였는데, 최근 고휘도 빛을 이용하여 금속 나노 촉매를 생산하는 효율적인 방법이 소개되고 있다. 본 논문에서는 Ag 박막의 Ag 나노 결정으로의 변화에 대하여 소개한다. E-beam evaporation에 의해 증착된 Ag 박막을 UV에 노출하면 표면 형태는 평탄한 표면에서 나노결정 형태로 점진적으로 변화한다. 본 논문에서는 Ag 나노 결정의 변화를 SEM과 AFM을 이용하여 고찰한 내용을 발표할 예정이다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.11-30
• /
• 2019

나노스케일 구조를 갖는 납 기반 할로겐화 페로브스카이트는 조절 가능한 방출 파장과 결함 내성(defect-tolerance)을 가지며, 높은 광 발광 양자 수율과 물질의 실온 합성 가능성으로 인해 최근 많은 관심을 받았다. 이러한 특성은 디스플레이에 적용되었을 때, 넒은 색 영역을 표현할 수 있다. 그러나 납의 독성이 페로브스카이트 디스플레이의 상용화를 방해한다. 따라서 최근에 비납계 할로겐화 페로브스카이트 나노결정에 대한 연구가 진행되었다. 본 글에서 우리는 비납계 페로브스카이트 나노결정의 설계 및 광 물리적 특성 및 발광 소자로의 응용에 대한 우리의 견해에 대하여 서술하며, 할로겐화 페로브스카이트 나노결정의 특징, 납을 대체할 수 있는 후보 원소에 대한 논의, 콜로이드성 비납계 페로브스카이트 나노결정을 합성하는 방법, 이들의 광학 특성을 제어하고 향상시키는 방법, 발광소자에서 비납계 페로브스카이트 나노결정을 사용한 최근의 연구 동향 및 이 분야에 대한 전망을 서술한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.137-137
• /
• 2004

최근, 나노 위치결정 시스템이 우주항공, 광통신, 의학 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이러한 나노위치결정 시스템에 있어서 가장 중요한 것은 안정성이다 열팽창과 가공에 의한 오차를 줄이기 위해 단일재료를 사용하고 대칭구조로 구성해야만 한다. 또한 나노 스케일의 분해능을 가지기 위해서는 스틱 슬립(stick-slip) 마찰이나 백래쉬(backlash) 기구가 없어야만 가능하다. 이러한 조건들을 만족하기 위해서 선행 연구자들은 유연힌지(flexure hinge)를 사용한 컴플라이언스 기구(compliance mechanism)를 제안하였고 이미 마이크로/나노 위치결정 시스템에 대한 연구와 개발이 이루어졌다.(중략)

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.34 no.3
• /
• pp.79-85
• /
• 2024

We investigated the crystal structural property and chemical bonding nature of cellulose nanocrystal extracted directly from cotton cellulose using high-pressure homogenizer. The nanowire-like cellulose nanocrystals were randomly distributed in the form of a dense mesh. Based on calculating the interplanar distance of the Bragg-diffracted crystal plane observed through X-ray diffraction (XRD) analysis, it was found that the cellulose nanocrystals formed by high-pressure homogenizer had a monoclinc crystal structure, corresponding to the cellulose Iβ sub-polymorph. Solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) analysis for the quantitatively evaluation of the amorphous region in cellulose nanocrystals revealed that the crystallinity index of cellulose nanocrystals was calculated to be 53.06 %. The O/C ratio of the surface of cellulose nanocrystal was estimated to be 0.82. Further analysis showed that chemical bonds of C-C bond or C-H bond, C-O bond, O-C-O bond or C=O bond, and O-C=O bond were the main chemical bonding states of the cellulose nanocrystal surface.

• Journal of Integrative Natural Science
• /
• v.1 no.3
• /
• pp.247-249
• /
• 2008

자성 결정체인 $Fe_3O_4$ 나노 입자를 합성하기위하여 강한 극성 용매인 2-pyrrolidone을 연전도 반응매개체로 하여 용액 내에 $FeCl_3{\cdot}6H_2O$을 용해시켜 2-pyrrolidone의 비등점까지 나노 결정체 고온 열분해 방법을 이용하여 제조되었다. 고온 열분해 후, $Fe_3O_4$ 나노 입자는 methanol/diethyl ether (1:3)에 의해서 침전되어졌다. 합성된 $Fe_3O_4$ 나노 입자는 고결정도, 고자기성을 가지고 있으며, 수용성의 자성 나노 결정체이다. 합성된 $Fe_3O_4$ 나노 입자의 크기와 결정도는 transmission electron microscope (TEM, Tecnai F20)를 이용하여 특성 분석하였으며, area electron diffraction (SAED) pattern과 HRTEM을 이용하여 나노입자의 격자 패턴 (lattice fringes)을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.10-10
• /
• 2004

유전율이 서로 다른 물질을 나노 크기로 주기적으로 배열하여 황자 띠간격(Photonic bandgap)을 이루게 하는 광결정(Photonic crystal)에 인위적인 결함을 부가하여 광파워 분배 및 Mux/Demux 등 광회로 기능 수행을 할 수 있도록 집적화한 광도파로 소자가 미래형 정보통신사회를 위한 초고집적화, 초고속화, 저전력 및 신기능 등의 특성을 위하여 요구된다. 이러한 나노 광결정 소자는 다양한 방법으로 제작이 시도되고 있는데, 나노 임프린트 기술은 실장밀도가 높으며, 수십 나노급의 패턴이 주기적으로 배열된 구조물의 성형에 큰 장점이 있어서 본 연구에서 다루어졌다.(중략)

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.23 no.5
• /
• pp.218-223
• /
• 2013

In this study, the reflectivity characteristics of Ag nano-coating grown by electroless plating were investigated in order to use as the reflecting plate of BLU (Back Light Unit) in the LCD (Liquid Crystal Display) or LED (Light Emitting Diode) display equipment. The microstructure of Ag nano-coating was polycrystalline nano-structure that consisted of Ag nano-crystals to be reduced and precipitated, and the size of reduced nano-crystals increased as the thickness of nano-coating increased. The reflectivity of Ag nano-coating in the visible light decreased as the thickness of nano-coating increased and the reduction of reflectivity was more severe in the short wavelength region of visible light. The decrease of reflectivity was closely related to the size of Ag nano-crystal and was thought to be due to the larger surface roughness of larger nano-coating thickness. Therefore, the finer Ag nano-crystals and thinner nano-coating thickness could be favorable for the higher reflectivity of Ag nano-coating grown by electroless plating.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.389-389
• /
• 2008

나노-스피어 리소그래피는 기존 리소그래피 방법에 비해 나노 크기의 패턴을 저비용에 공정이 간단하고, 대면적 패터닝이 가능하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 나노-스피어 리소그래피 공정을 이용하여 실리콘 기판 위에 2차원 광자결정 구조를 제작하였다. 실리콘 기판 위에 직경이 500 nm 인 폴리스티렌 나노-스피어를 스핀 코팅 방법으로 단일막을 형성하였다. 스핀코팅 조건은 스핀속도와 시간을 조절하여 1단계는 400 rpm에서 10초, 2단계는 800 rpm에서 120초, 3 단계는 1400 rpm 에서 10초로 공정하였다. 그리고 산소 플라즈마를 이용한 반응성 이온 식각공정으로 폴리스티렌 나노-스피어의 크기를 조절할 수 있었으며, 이때 실리콘 기판 위에 형성된 다양한 크기의 폴리스티렌 나노-스피어 단일막은 금속막 증착시 마스크의 역할을 하게 된다. 금속막의 증착은 RF 마그네트론 스퍼터링 시스템을 이용하였으며, 공정 조건은 RF power를 100W, 공정 압력을 5 mTorr, Ar 유량을 10sccm으로 하였다. 스퍼터링 공정 후 폴리스티렌 나노-스피어를 제거함으로써 2 차원 광자결정 구조를 제작할 수 있었다. 실험 결과 단일막으로 형성된 폴리스티렌 나노-스피어의 크기를 조절함으로써 다양한 2차원 광자결정 구조 제작이 가능함을 확인할 수 있었다.