• 제목/요약/키워드: 전자수송특성

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시뮬레이션을 통한 실리콘 나노선의 전기적 특성 연구

  • 고재우;박성주;이선홍;백인복;이성재;장문규
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.408-408
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    • 2012
  • 반세기가 지나는 동안 우리는 반도체의 크기가 계속해서 작아지는 것을 경험해왔다. 반도체 디바이스들의 차원이 100 nm 이하로 작아지면서, 나노와이어나 나노튜브로 이루어진 나노 소자들은 필연적으로 양자효과[1] 같은 저차원효과가 나타나게 된다. 특히 1차원 반도체 구조에서는 전자상태 밀도의 변화에 수반되는 전자-포논의 상호작용이 감소되어 전자이동도가 증가할 것으로 예측되었고, 이러한 이동도의 증가는 그동안 나노와이어나 나노튜브의 전기 전도도 증가가 일어난 실험적 데이터를 설명하는 이론적 받침이 되었다[2]. 한편 일차원 반도체 구조 체에서는 채널의 저차원화에 따른 전기장의 불균일성이 심화되고 이로 인하여 벌크와 매우 다른 전기수송 특성이 나타날 수 있는데 이러한 점이 그동안 간과되어 왔다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여 양자효과를 배제한 정전기적인 저차원 효과만으로도 전기 전도도가 증가할 수 있음을 보이고자 한다. 우리는 푸아송 방정식과 표동-확산 방정식을 SILVACO사의 ATLAS 3D 시뮬레이터를 이용하여 풀었다. 이 시뮬레이션에 사용된 실리콘 나노와이어는 길이를 $2{\mu}m$로 고정시키고 다양한 정사각형 단면적을 가진 구조로 하였다. 여기서 정사각형의 한변을 10nm 에서 100 nm까지 변화시켰다. 실리콘 채널의 도핑농도가 $1{{\times}}1016cm-3$일 경우, 낮은 전압, 즉 < 0.5 V 이하 영역에서는 벌크와 같은 선형적인 전류-전압 특성이 나타나지만, 그 이상의 전압 영역에서는 전류-전압 그래프가 위로 휘어지며(super-linear) 전기전도도가 확연히 증가함을 알 수 있었다. 예를 들어 2 V에서는 벌크에 비하여 흐르는 전류가 2배나 더 향상되었다. 이런 비선형적인 성질은 높은 전압을 인가하였을 때 나노와이어 채널 전반에 걸쳐 charge neutrality가 깨지게 되고 전하밀도가 증가하여 전도도 증가가 일어나는 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 기존의 나노선에서의 전기전도도 증가 현상을 설명할 수 있는 대안을 제공할 수 있다.

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유기 전계발광소자의 제작과 특성 연구 (Preparation and Properties of Organic Electroluminescent Devices)

  • 노준서;장호정
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-13
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    • 2002
  • 최근, 효율적인 다층박막 구조로된 풀칼라 유기 전계발광소자 (organic electroluminescient device, OELD)의 시제품이 개발된바 있다. 본 연구에서는 ITO (indium tin oxide)/glass 투명기판위에 다층구조의 OELD 소자를 진공 열증착법으로 제작하였다. 사용된 저분자 유기화합물은 전자수송 및 주입층으로 $Alq_3$(trim-(8-hydroxyquinoline)aluminum)와 CTM (carrier transfer material) 물질을 사용하였고, 정공수송 덴 주입층으로는 TPD (triphenyl-diamine)와 CuPc (copper phthalocyanine)를 각각 증착하였다. 발광휘도는 임계전압 10 V 이상에서 급격히 증가하였으며, $A1/CTM/Alq_3$/TPD/1TO 구조로된 OELDs 소자의 경우- l7 V전압에서 430 cd/$m^2$의 휘도특성과 파장 512 nm의 녹색 발광을 나타내었다. 한편 $Li-A1/Alq_3$/TPD/CuPC/1TO 다층구조로된 소자의 발광파장은 508 nm 이며, 발광휘도는 17 V에서 650 cd/$m^2$의 값을 얻을 수 있었다. Li-Al 전극을 갖는 다층구조에서 발광휘도의 증가는 정공주입층인 CuPc의 적층으로 발광층에서 재결합 효율이 개선되었기 때문이며, 또한 Li-Al 전극의 경우 Al전극에 비해 낮은 일함수(work function)를 갖기 때문으로 판단된다.

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진공증착법을 이용한 비정질 셀레늄 변환체의 전하캐리어 이동특성 분석 (Transport Properties of Charge Carrier in Amorphous Selenium Converter drived by Vacuum Thermal Evaporation Method)

  • 박지군;최일홍;이미현;이광표;유행수;정봉재;강상식
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.37-40
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    • 2010
  • 본 연구에서는 X선 조사에 의해 생성된 전하의 이동현상을 조사하기 위해 비행시간 측정방법을 이용하였다. 이 측정기술은 일반적으로 디지털 X선 영상 변환물질의 전하 트랩 및 수송현상에 유용한 방법이다. 비행시간 측정법을 이용하여 a-Se 광도전체의 전하 수송자의 과도시간 및 이동속도를 측정하였다. 시편제작을 위해 열증착법을 이용하여 유리기판위에 $400{\mu}m$ 두께의 a-Se 필름을 제작하였다. 측정결과, 전자와 정공의 과도시간은 $10V/{\mu}m$의 전기장에서 각각 $229.17{\mu}s$$8.73{\mu}s$ 였으며, 이동속도는 각각 $0.00174cm^2/V{\cdot}s$, $0.04584cm^2/V{\cdot}s$ 였다. 측정결과, 전자와 정공의 이동 속도의 측정값에 다소 큰 차이를 보였으며, 이 결과로부터 전하수송 및 트랩 기전을 분석하는데 이용하였다.

진동 감쇠능 마그네슘 합금의 개발 동향 (Development Trend of Damping Mg Alloys)

  • 장동인;김세광
    • 한국주조공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.199-203
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    • 2008
  • 현재 사용되고 있는 진동감쇠능 Mg-Zr 합금인 K1A는 우수한 진동감쇠능을 갖으나 열악한 기계적 특성과 Zr이 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점 때문에 진동테이블, 미사일 유도시스템 및 레코딩 장비 등에 소량만 적용되고 있다. Mg-Ni 합금의 경우Ni가 Mg 용탕 내에 고용되지 않아 우수한 진동감쇠능을 갖으나 Fe, Cu등과 함께 Mg의 부식을 가속시키는 원소로 사용이 제한적일 뿐 아니라 Zr과 마찬가지로 Ni도 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 것도 문제점으로 작용하고 있다. Mg-Si 합금의 경우 Si이 극소량만 고용되어 우수한 진동감쇠능을 보이며 Ni과 달리 부식에 영향을 받지 않는 원소이지만 Zr, Ni와 마찬가지로 고가이면서 고융점 원소로 합금화가 어렵다는 문제점이 있다. Mg 용탕에 첨가하게 되면 용탕의 표면에 MgO, CaO 피막을 형성하여 발화현상을 억제할 뿐 아리라 첨가량의 증가에 따라 발화온도를 상승시키는 Ca의 경우 Mg 내에 고용되어 진동감쇠능을 감소시킬 뿐 아니라 유동성 저하 및 열간균열을 야기하는 것으로 나타났다. 그러나 CaO의 경우 Mg내에 고용되지 않고, 가격이 저렴하며 Mg 고유 특성의 변화가 적다. 또한 Ca와 같이 Mg 용탕의 발화를 억제하여 보호가스인 $SF_6$를 사용하지 않아도 된다. 이런 다양한 장점을 갖는 CaO를 첨가한 Mg합금이 진동감쇠능을 유지하면서 기계적 특성이 향상된다면 주행 시 안전성 및 정음성이 요구되는 수송기기 분야와 외부충격으로부터 데이터 보호가 필수적인 휴대용 전자정보통신기기 분야에서 적용이 증가할 전망이며 이에 따라 이 분야에 대한 지속적인 연구와 투자가 이루어져야 할 것이다.

Zn(HPB)q를 전자수송층으로 이용한 OLED의 전기.광학적 특성 연구 (Properties of Electrical and Optical for OLED using Zn(HPB)q as Electron Transporting Layer)

  • 김동은;박준우;김병상;이범종;권영수
    • 전기학회논문지
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    • 제59권5호
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    • pp.927-931
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    • 2010
  • Recently, high luminance and high efficiency were realized in OLED with multilayer structure including emitting materials such as metal-chelate complexes. We synthesized a new luminescent material, namely, [2-(2-hydroxyphenyl)quinoline] (Zn(HPB)q) which has low molecular compound and emitted in yellowish green region. The ionization potential(IP) and electron affinity(EA) of Zn(HPB)q were measured by cyclic-voltammetry(CV). As a result, IP and EA of Zn(HPB)q were calculated 6.8 eV and 3.5 eV, respectively. We fabricated the devices and observed the possibility of Zn(HPB)q as electron transporting layer. We have obtained an improvement of luminance and decrease of turn-on voltage using Zn(HPB)q as electron transporting layer.

실리콘의 L valley를 고려한 강한 전계에서 전자 수송의 특성 (Electron Transport Characterization Including L Valley at High Field)

  • 이준구;박영준;한민구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.257-260
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    • 1990
  • Monte Carlo simulations of electron impact ionization in silicon utilizing simple spherical band approximation including L valley are presented. The mean energy of electron at high electric field is lowered and the threshold energy of electron impact ionizaiotn is smeared out to $E_x$ by including L valley. This work also presents the importance of the modeling of L valley by calculating the electron population rate of it over the threshold energy of eletron impact ionization, which is higher than 10%

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써모싸이폰 히트파이프에서 열수송한계와 최적작동유체 주입량에 관한 연구 (Critical Heat Flux and Working Fluid Quantity in Thermosiphon Heat Pipe)

  • 이기우
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.193-208
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    • 1998
  • 본 논문에서는 써모싸이폰식 히트파이프의 열수송한계와 작동유체의 주입량이 파이프의 직경, 가열량 및 증발부와 응축부의 길이비 등에 따라 변화하므로 이러한 인자에 따른 적정 작동유체의 주입량과 가열량의 한계에 대해 고찰하였다. 특히 각종 전자부품의 냉각에 사용되는 히트파이프가 써모사이폰식이므로 사용작동유체에 대해 가열량에 따라 파이프의 직경예측이 가능토록 열수송한계특성에 대해 검토하고, 싸이리스터용은 증발부와 응축부의 길이비 변동이 심하므로 작동유체의 주입량이 중요한 성능인자로 작용하므로 길이비에 따른 작동유체의 주입량범위에 대해 기술하였다. 그리고 최적의 작동유체범위와 히트파이프의 증발열전달계수 및 응축열전달계수에 대한 실험으로부터 성능자료를 도출하여 이론해석과 비교검토하였다.

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Characteristics of PEO and Electro Deposition Coating on Magnesium alloy

  • 남석현;이재은;나일채;장채민
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.187-187
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    • 2015
  • 마그네슘 합금은 지구상에 존재하는 가장 경량인 금속이며 비강도가 우수할 뿐만 아니라 진동 감쇠능과 절삭성 및 전자파 차폐성 등이 뛰어나 전자제품, 수송기기 부품, 주방제품 및 의료 분야 등 광범위한 분야에 이용이 크게 기대되고 있다. 그러나 마그네슘은 표준 전극 전위가 매우 낮은 활성 금속이기 때문에 쉽게 산화되며 표준 전극 전위가 높은 이종 금속과 접촉하면 먼저 부식되는 등 내식성이 현저히 낮아 그 사용범위에 제약을 받는다. 그러므로 마그네슘 금속을 사용하기 위해서는 내식성 및 기계적 특성을 향상시키는 표면처리가 필수적이다.

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전 공정 스프레이 적용 유기태양전지 제조 (FULLY SPRAY-COATED INVERTED ORGANIC SOLAR CELLS)

  • 강용진;김창수;김종국;김도근;김수형;강재욱
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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    • pp.160-161
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    • 2011
  • 본 연구에서는 대면적 유기태양전지 셀의 제작이 유리하며 공정비용이 저렴한 스프레이 공법을 이용하여 역구조 형태의 유기태양전지의 모든 공정에 적용하여 제작 및 평가했다. 스프레이 코팅 공정은 전자 수송층 ZnO층을 코팅 후 P3HT와 PCBM를 블렌딩 하여 만든 광활성층을 코팅하였다. 그리고 마지막으로 정공 전달층인 PEDOT:PSS층을 코팅한 후 메탈전극을 증착하여 역구조의 유기 태양전지을 제작하였다. 스프레이 코팅 공정으로 만든 유기태양전지는 현재 가장 많이 사용하고 있는 스핀 코팅 공정과 비교 시 유사한 특성을 나타내었다. 스프레이 공정으로 만든 유기 태양전지는 $0.38cm^2$의 면적에서 3.20%의 광변환 효율을 얻었다.

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$I^B-AI-VI^B_2$$I^B-AI-VI^B_2 :Co^{2+}$결정의 광학적 특성연구 (Optical Properties of $I^B-AI-VI^B_2$$I^B-AI-VI^B_2 :Co^{2+}$ Crystals)

  • 김화택;김창대;윤창선;진문석;최성휴
    • 한국진공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.334-341
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    • 1995
  • IB-AI-VIB2 및 IB-AI-VIB2 :Co2+ 결정을 고순도 원소를 출발 물질로 하고 iodine을 수송 매체로 사용하여 chemical transport reaction method로 성장시켰다. 성장된 결정의 결정구조는 chalcopyrite 구조였으며, energy gap은 direct band gap으로 3.514~1.814 eV 정도로 주어졌으며, cobalt를 불순물로 첨가할 때 energy gap은 감소하였다. IB-AI-VIB2 :Co2+ 결정에서 첨가된 cobalt가 모체결정의 Td symmetry site에 Co2+ ion으로 위치하여, Co2+ ion의 energy 준위 사이의 전자전이에 기인하는 불순물 광흡수 peaks가 나타났다. 이 불순물 광흡수 peaks에 결정장 이론을 적용하여 구산 1st-order spin-orbit coupling parameter(λ)는 -183~ -189cm-1정도였고, 2nd-order spin-orbit coupling parameter(P)는 225~239 cm-1정도였으며, crystal field parameter(Dq)는 328~395cm-1, Racah parameter(B)는 531~552cm-1정도였다.

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