• Title/Summary/Keyword: 나노선

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Electrical properties and contact energy barrier of ZnO nanowire field effect transistor (ZnO 나노선 FET에서의 접촉 에너지 장벽의 전기적 특성 연구)

  • Kim, Kang-Hyun;Yim, Chan-Young;Kim, Hye-Young;Kim, Gue-Tak;Kang, Hae-Yong;Lee, Jong-Su;Kang, Woun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.13-14
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    • 2005
  • ZnO 단일 나노선 field effect transistor (FET) 소자의 2단자 전류-전압 특성을 조사해 보면 n-type 반도체 특성이 나타남을 알 수 있다. 그러나 2단자로 측정 할 경우 반도체 나노선과 금속 전극사이에 존재하는 접촉저항의 영향이 필연적으로 포함된다. 따라서 측정한 결과가 나노선에 의해서 나타나는 고유한 특성인지 접촉저항의 원인이 되는 에너지 장벽의 성질인지 명확히 밝힐 필요가 있다. 그래서 이번 연구에서는 4단자 측정방법을 이용하여 접촉저항 성분을 배제한 소자의 고유한 성질을 밝혀낼 뿐만 아니라, 이것을 2단자의 결과와 비교함으로써 접촉점에서 나타나는 에너지 장벽의 특징도 파악해 낼 수 있었다. 실험에서 사용된 ZnO FET 소자의 경우, 접촉점에서 생기는 에너지 장벽을 터널링을 통해 극복하는 것으로 분석되었고 이는 온도 변화에 따른 4 단자 및 2 단자 전류-전압 측정을 통해 확인될 수 있었다.

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Strain-free AlGaN/GaN Nanowires for UV Sensor Applications (Strain-free AlGaN/GaN 자외선 센서용 나노선 소자 연구)

  • Ahn, Jaehui;Kim, Jihyun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.1
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    • pp.72-75
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    • 2012
  • In our experiments, strain-free nanowires(NWs) were dispersed on to the substrate, followed by e-beam lithography(EBL) to fabricate single nanowire ultraviolet(UV) sensor devices. Focused-ion beam(FIB), micro-Raman spectroscopy and photoluminescence were employed to characterize the structural and optical properties of AlGaN/GaN NWs. Also, I-V characteristics were obtained under both dark condition and UV lamp to demonstrate AlGaN/GaN NW-based UV sensors. The conductance of a single AlGaN/GaN UV sensor was 9.0 ${\mu}S$(under dark condition) and 9.5 ${\mu}S$ (under UV lamp), respectively. The currents were enhanced by excess carriers under UV lamp. Fast saturation and decay time were demonstrated by the cycled processes between UV lamp and dark condition. Therefore, we believe that AlGaN/GaN NWs have a great potential for UV sensor applications.

Ag-functionalized SnO2 Nanowires Based Sensor for NO2 Detection at Low Operating Temperature (NO2 감응을 위한 Ag 금속입자가 기능화된 SnO2 나노선 기반 저온동작 센서)

  • Choi, Myung Sik;Kim, Min Young;Ahn, Jihye;Choi, Seung Joon;Lee, Kyu Hyoung
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.27 no.2
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    • pp.11-17
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    • 2020
  • In this study, Ag-functionalized SnO2 nanowires are presented for NO2 gas sensitive sensors at low temperatures (50℃). SnO2 nanowires were synthesized using vapor-liquid-solid method, and Ag metal particles were functionalized on the surface of SnO2 nanowires using flame chemical vapor deposition method. As a result of the sensing test about Ag-functionalized SnO2 nanowires based sensor, the response (Rg/Ra) to 10 ppm NO2 was 1.252 at 50℃. We believe that metal-functionalizing is a one of good way to increase the feasibility about semiconductor gas sensor.

Development of the 3 Dimensional ZnO Nanostructures for the Highly Efficient Quantum Dot Sensitized Solar Cells

  • Kim, Hui-Jin;Yong, Gi-Jung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.672-672
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    • 2013
  • 본 연구에서는 수열합성법을 기반으로 한 3차원 ZnO 나노구조의 합성을 통해 효율적인 양자점 감응형 태양전지로의 응용을 하고 그 특성을 평가하였다. 기존의 1차원 ZnO 나노구조의 경우 높은 전자이동도와 구조적으로 얻을 수 있는 방향성 있는 전자의 효율적인 전달을 통해 효과적인 광전극으로 많은 관심을 받아왔다. 하지만 나노파티클 기반의 필름에 비해 표면적이 크게 떨어지기 때문에 효과적인 흡광이 어렵다는 단점이 존재하여 높은 효율특성을 내지는 못하였다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하면서 기존 ZnO 나노선의 장점을 극대화 하기 위해 성장시킨 ZnO 나노선 위에 추가적으로 가지를 형성하여 표면적 향상과 효과적인 전자전달 특성을 얻고자 하였다. 3차원 ZnO 나노구조는citrate 계열의 capping agent의 첨가를 통한 수열 합성법을 통해 1차원의 ZnO 나노선 위에 nanosheet 형식의 가지를 형성하였고 이는 빛의 효과적인 산란특성 및 표면적 향상을 통한 CdS, CdSe의 양자점 증착량을 증가시키는 효과를 얻을 수 있었다. 이러한 태양전지의 소자 특성은 SEM, TEM을 통한 구조 특성평가 및 DRS, J-V curve 및 IPCE를 통한 광학적 특성평가를 통해 확인하였다.

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Properties of Charge Collection in ITO Nanowire-based Quantum Dot Sensitized Solar Cell

  • An, Yun-Jin;Kim, Byeong-Jo;Jeong, Hyeon-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.196-196
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    • 2012
  • 염료감응 태양전지는 실리콘 태양전지에 비해 단가가 낮고 반투명하며 친환경적 특성으로 차세대 태양전지로 주목을 받았으나 염료의 안정성의 문제와 특정 파장대의 빛만 흡수하는 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 양자구속 효과에 의해 크기에 따라 밴드갭 조절이 용이하여 다양한 파장대의 빛을 흡수 할 수 있는 양자점 감응태양전지가 많은 관심을 받고 있다. 하지만 양자점 감응 태양 전지의 활성층으로 사용되는 반도체 산화물인 이산화티타늄의 두께는 $13{\sim}18{\mu}m$로 짧은 확산거리로 인해 전하수집의 한계를 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 인듐 주석 산화물 나노선을 합성하여 전자가 광전극에 직접유입이 가능하도록 해 빠른 전하이동 및 전하수집을 가능하게 한다. 인듐 주석 산화물 나노선은 증기수송 방법(VTM)을 이용하여 인듐 주석 산화물 유리 기판 위에 $5{\sim}30{\mu}m$ 길이로 합성하였다. 전해질과 전자가 손실되는 것을 방지하기 위해 원자층 증착법(ALD)을 이용하여 이산화 티타늄 차단층을 20 nm 두께로 코팅한 후 화학증착방법(CBD)을 이용하여 인듐 주석 산화물 나노선-이산화 티타늄 코어-쉘 구조를 만든다. 마지막으로 황화카드뮴, 카드늄셀레나이드, 황화아연을 증착시킨 후 다황화물 전해질을 이용하여 양자점 감응 태양전지를 제작하였다. 특성 평가를 위해 전계방사 주사전자현미경, X-선 회절, 고분해능 투과 전자 현미경을 이용하며 intensity modulated photocurrent spectroscopy (IMPS), intensity modulated voltage spectroscopy (IMVS)를 이용하여 전하수집 특성평가를 하였다.

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Shape control of ZnO thin films and nanorods grown by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD 법으로 저온에서 성장한 ZnO 박막과 나노구조의 모양변화)

  • Kim, Dong-Chan;Kong, Bo-Hyun;Kim, Young-Yi;Jun, Sang-Ouk;An, Cheal-Hyoun;Cho, Hyung-Koun
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.21-21
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    • 2006
  • 21세기 정보통신 및 관련 소재의 연구방향은 새로운 기능성 확보, 극한적 제어성, 복합 및 융합이라는 경향으로 발전해 가고 있다. 반도체 기술 분야에서 현재의 공정적 한계를 극복하고 새로운 기능성을 부여하기 위해 나노 합성과 배열을 기본으로 하여 bottom-up 방식의 나노소자 구현이 큰 주목을 받고 있다. 나노선의 경우 나노 스케일의 dimension, 양자 제한 효과, 우수한 결정성, self-assembly, internal stress 등 기존 벌크형 소재에서 발견할 수 없는 새로운 기능성이 나타나고 있어 바이오, 에너지, 구조, 전자, 센서 등의 분야에서의 활용이 가능하다. 현재 국내외적으로 반도체 나노선으로 널리 연구되고 있는 재료는 ZnO, $SnO_2$, SiC 등이 중심이 되고 있다. 이중 ZnO 나 노선의 합성을 위해서는 thermal CVD, MOCVD, PLD, wet-chemical 등 다양한 방법이 사용되고 있다. 특히 MOCVD 방법에 의해 수직 정렬된 ZnO 나노막대를 성장할 수 있다. 이러한 나노막대는 MO 원료 및 산소 공급량을 적절히 제어함으로서 수직 배향 및 나노선의 구경 제어가 가능하며, 나노 막대의 크기 제어와 관련해서는 반응 관내의 DEZn 와 $O_2$의 양을 변화시켜 구조체의 크기를 수 십 ~ 수 백 나노미터의 크기로 제어할 수 있다. 본 연구는 이러한 ZnO 나노선의 성장과정에서 $210^{\circ}C$ 이하의 저온에서 성장한 ZnO 버퍼층을 이용해 나노구조의 형상을 제어하고자 하였다. 특히 ZnO 저온 버퍼층의 두께에 따라 나노막대의 직경변화, 수직배향성, 형상변화의 제어가 가능하였다. 나노막대의 특성 평가는 TEM, SEM, PL, XRD 등을 이용하여 구조적, 결정학적, 광학적 특성을 분석하였다.

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Rectifying diode with 1/f noise made of nanowire networks (나노선 네트워크에서의 정류다이오드 특성과 1/f 잡음 특성)

  • Kang, Byung-Hyun;Ahn, Seung-Eon;Kim, Kang-Hyun;Kim, Nam-Hee;Pieh, Sung-Hoon;Chang, Yu-Jin;Sung, Man-Young;Kim, Gyu-Tae
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.270-274
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    • 2003
  • 네트워크상태의 탄소나노튜브 나노선과 바나듐 옥사이드 나노선의 전압-전류 특성을 측정하고 옴성 전압전류특성과 함께 정류 다이오드 특성을 관측하였다 정류특성을 Schottky diode 관점에서 분석하였고 나노선을 이용한 다이오드의 이상지수가 10을 초과하는 큰 값을 가짐을 알았다. 2단자 전극상태에서 전류잡음 1/f 잡음형태가 관측되었다.

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