• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.68.1-68.1
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• 2012

The best part of graphene is - charge-carriers in it are mass less particles which move in near relativistic speeds. Comparing to other materials, electrons in graphene travel much faster - at speeds of $10^8cm/s$. A graphene sheet is pure enough to ensure that electrons can travel a fair distance before colliding. Electronic devices few nanometers long that would be able to transmit charge at breath taking speeds for a fraction of power compared to present day CMOS transistors. Many researches try to check a possibility to make it a perfect replacement for silicon based devices. Graphene has shown high potential to be used as interconnects in the field of high frequency electrical devices. With all those advantages of graphene, we demonstrate characteristics of electrical and optical properties of graphene such as the effect of graphene geometry on the microwave properties using the measurements of S-parameter in range of 500 MHz - 40 GHz at room temperature condition. We confirm that impedance and resistance decrease with increasing the number of graphene layer and w/L ratio. This result shows proper geometry of graphene to be used as high frequency interconnects. This study also presents the optical properties of graphene oxide (GO), which were deposited in different substrate, or influenced by oxygen plasma, were confirmed using different characterization techniques. 4-6 layers of the polycrystalline GO layers, which were confirmed by High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) and electron diffraction analysis, were shown short range order of crystallization by the substrate as well as interlayer effect with an increase in interplanar spacing, which can be attributed to the presence of oxygen functional groups on its layers. X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy confirms the presence of the $sp^2$ and $sp^3$ hybridization due to the disordered crystal structures of the carbon atoms results from oxidation, and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and XPS analysis shows the changes in oxygen functional groups with nature of substrate. Moreover, the photoluminescent (PL) peak emission wavelength varies with substrate and the broad energy level distribution produces excitation dependent PL emission in a broad wavelength ranging from 400 to 650 nm. The structural and optical properties of oxygen plasma treated GO films for possible optoelectronic applications were also investigated using various characterization techniques. HRTEM and electron diffraction analysis confirmed that the oxygen plasma treatment results short range order crystallization in GO films with an increase in interplanar spacing, which can be attributed to the presence of oxygen functional groups. In addition, Electron energy loss spectroscopy (EELS) and Raman spectroscopy confirms the presence of the $sp^2$ and $sp^3$ hybridization due to the disordered crystal structures of the carbon atoms results from oxidation and XPS analysis shows that epoxy pairs convert to more stable C=O and O-C=O groups with oxygen plasma treatment. The broad energy level distribution resulting from the broad size distribution of the $sp^2$ clusters produces excitation dependent PL emission in a broad wavelength range from 400 to 650 nm. Our results suggest that substrate influenced, or oxygen treatment GO has higher potential for future optoelectronic devices by its various optical properties and visible PL emission.

• 한국자기학회지
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• 제18권1호
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• pp.19-23
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• 2008

Sol-gel 법을 이용하여 $V_xFe_{3-x}O_4$(x=0.0, 0.15, 0.5, 1.0) 박막 시료을 만들어 V 치환에 따른 $Fe_3O_4$의 결정구조적 특성을 X-ray diffraction(XRD)과 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)로 조사하였다. 특히 Fe 이온의 전하상태와 거동에 관하여 강력하게 조사할 수 있는 conversion electron $M\"{o}ssbauer$(CEMS) 분광법을 이용하여 양이온들의 거동과 초미세 자기적 성질을 분석하였다. X-선 회절실험의 결과 $V_xFe_{3-x}O_4(X{\leq}1.0)$ 박막 시료들의 결정구조는 스피넬구조로서 V 조성값 증가에 따라 격자상수값이 약간 증가함을 보여준다. XPS 조사에서 x값 증가에 따라 처음에는 $V^{3+}$ 이온이 B-자리의 $Fe^{3+}$ 이온을 주로 치환하고 x값이 더 커지면서 $V^{2+}$ 이온의 $Fe^{2+}$ 치환도 발생되는 것으로 나타났다. 이것은 격자상수값이 증가하는 분석 결과를 잘 설명하여 준다. CEMS 측정 결과에서 나타난 양이온 거동은 주로 B-자리의 $Fe^{3+}$ 이온에 대한 $V^{3+}$ 이온 치환이 나타나고, V 조성값이 더 크게 증가함에 따라 $V^{2+}$ 이온의 $Fe^{2+}$ 치환도 발생됨을 알 수 있었다. 그리고 이것은 V 치환이 Fe 이온 주위의 국부적 전하분포와 대칭성의 변화를 가져와 초미세 자기적 성질의 변화를 초래함을 의미한다.

• 한국진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.129-135
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• 1997

$ZnIn_2Se_4$ 및 $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정을 합성된 ingot를 사용하여 수직 Bridgman 방법으 로 성장시키고, 성장된 단결정의 결정구조와 광학적 특성을 연구하였다. 성장된 단결정은 공 간군이 142m인 사방정계구조를 가지고 있다. 기초 흡수단 영역에서의 광흡수 spectra측정으 로부터 이 단결정들은 간접전이형 에너지띠 구조를 갖고 있으며, 이 화합물 반도체의 직접 전이형 및 간접전이형 에너지 간격은 10K에서 300K로 측정 온도를 변화시킬 때 감소하였 다. 직접전이 energy gap의 온도계수는 $ZnIn_2Se_4$ 단결정의 경우는 $\alpha=3.57\times10^{-4}$eV/K, $\beta$ =519K이고, $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정의 경우는 $\alpha=2.79\times10^{-4}$eV/K 및 $\beta$=421K로 각각 주어졌다. 또한 간접전이 energy gap의 온도계수는 ZnIn2Se4 단결정의 경우는 $\alpha=2.31\times10^{-4}$eV/K 및 $\beta$=285K이며, $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정의 경우는 $\alpha=3.71\times10^{-4}$eV:K와 $\beta$=609K이였다. $ZnIn_2Se_4$:Co 단결정에서 cobalt 불순물에 기인한 6개의 불순물 광흡수 peak가 나타났다. 이 들 불순물 광흡수 peak들은 불순물로 첨가된 cobalt가 모체별정의 $T_d$ symmetry site에 $CO^{2+}$ion으로 위치하고, $CO^{2+}$ion의 분리된 전자에너지 준위들 사이의 전자전이에 의해 나타난 peak들로 해석된다.