• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제5권1호
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• pp.51-57
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• 2009

Quantum Dot (QD) nanoparticles are used in various industrial applications, such as diagnostic, drug delivery, and imaging agents of biomedicine. Although QDs are extensively used in many medical science, several studies have been demonstrated the potential toxicity of nanoparticles. The first objective of this study was to investigate the nanotoxicity of QDs in the HaCaT human keratinocyte cell line by focusing on gene expression pattern. In order to evaluate the effect of QDs on gene expression profile in HaCaT cells, we analyzed the differential genes which related to oxidative stress and antioxidant defense mechanisms by using human cDNA microarray and PCR array. A human cDNA microarray was clone set, which was sorted for a list of genes correlated with cell mechanisms. We tried to confirm results of cDNA microarray by using PCR array, which is pathway-focused gene expression profiling technology using Real-Time PCR. Although we could not find the exactly same genes in both methods, we have screened the effects of QDs on global gene expression profiles in human skin cells. In addition, our results show that QD treatment somehow regulates cellular pathways of oxidative stress and antioxidant defense mechanisms. Therefore, we suggest that this study can enlarge our knowledge of the transcriptional profile and identify new candidate biomarker genes to evaluate the toxicity of nanotoxicology.

• 한국진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.208-212
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• 2009

MBE법으로 성장된 InAs/AlAs 양자점(quantum dots; QD) 구조의 광학적 특성을 photoreflectance(PR) 이용하여 조사하였다. Wetting layer(WL) 두께에 따른 전체 장벽의 폭이 달라짐에 따라 GaAs 완충층 및 WL 신호의 세기가 변화되었다. QD 층이 식각된 시료의 상온 PR측정 결과로부터 $1.1{\sim}1.4\;eV$ 영역의 완만한 신호는 InAs QDs과 WL에 관련된 신호임을 알았다. 온도 $450{\sim}750^{\circ}C$범위에서 열처리 시켰을 때 WL층의 PR 신호가 red shift하였는데, 이는 열처리 후 InAs WL와 AlAs층 사이에 Al과 In의 내부 확산에 의해 양자점의 크기가 균일하게 재분포 되고, WL의 임계 두께가 증가하였음을 나타낸다.

• Advances in Energy Research
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• 제1권2호
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• pp.117-126
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• 2013

In this paper, core-shell semiconductor quantum dots (QDs) CdSeS/ZnS with emission at 490 nm and 450 nm were investigated for their use in luminescent down-shifting (LDS) layers. Luminescent quantum yield (LQY) of the QDs measurements in solution proposed that they were suitable candidates for inclusion in LDS layers. QDs were encapsulated in poly(methyl,methacrylate) (PMMA) polymer matrix and films were fabricated of $134{\pm}0.05$ microns. Selections of organic dyes from BASF Lumogen F range were also investigated for their use as LDS layers; Violet 570 and Yellow 083. The addition of LDS layers containing Violet 570 dye demonstrated a unity LQY when encapsulated within a PMMA matrix. A PV device of an LDS layer of Lumogen Violet 570 deposited on top of a crystalline silicon cell was fabricated where it was demonstrated to increase the efficiency of the cell by 34.5% relative.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.332-332
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• 2012

분자선 에피탁시(molecular beam epitaxy)를 이용하여 GaAs 기판에 성장한 InAs 양자점(QDs: quantum dots)은 성장 온도, 압력, As/In의 공급비 등의 성장 조건에 따라 다른 변수(parameter)를 갖는다. 따라서 성장변수에 따라 양자점의 모양과 크기, 밀도가 달라져 균일한 양자점 형성에 어려움이 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들면 In-interruption 법으로 성장한 양자점의 특성이 S-K mode (Stranski-Krastanov mode)로 성장한 양자점에 비해 광학적 특성이 향상되었다. 본 연구에서는 In pre-deposition (IPD) 법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점의 광학적 특성을 PL(photoluminescence)와 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs QDs 시료들은 In과 As 공급시간을 각각 1초와 19초 (QD1), 2초와 18초 (QD2), 3초와 17초 (QD3)로 조절하여 성장하였으며, In이 공급되는 시간 동안 As shutter를 차단하여 As 공급을 중단하였다. In과 As의 차단 없이 S-K mode로 성장한 시료를 기준시료로 사용하였다 (QD0). AFM (atomic force microscope) 측정결과, In 공급시간이 1초에서 2초로 증가할 때, 양자점의 밀도와 종횡비(aspect ratio)가 증가하였고, 양자점의 균일도가 증가하였다. 그러나 QD3 시료는 QD1 시료에 비해 밀도와 종횡비, 균일도가 감소하였다. 10 K에서 PL 피크는 In 공급 시간이 증가할 때, 970 nm에서 1020 nm로 적색편이 하였고 반치폭 (FWHM: full width at half maximum)은 75 meV에서 85 meV로 증가하였다. QD2 시료의 PL 피크 에너지가 가장 낮았고, 가장 강한 PL 세기를 보였다. IPD 시간이 증가함에 따라 PL 피크에서 측정한 PL 소멸은 점차 빨라졌다. IPD 기법으로 성장한 양자점의 빠른 PL 소멸은 양자점 밀도와 종횡비 향상에 의한 파동함수 중첩의 증가와 구속 에너지 증가에 의한 것으로 설명된다.

• Advances in nano research
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• 제1권4호
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• pp.203-210
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• 2013

So far, all reviews and control approaches of spin relaxation have been done on lateral single electron quantum dots. In such structures, many efforts have been done, in order to eliminate spin-lattice relaxation, to obtain equal Rashba and linear Dresselhaus parameters. But, ratio of these parameters can be adjustable up to 0.7 in a material like GaAs under high-electric field magnitudes. In this article we have proposed a single electron QD structure, where confinements in all of three directions are considered to be almost identical. In this case the effect of cubic Dresselhaus interaction will have a significant amount, which undermines the linear effect of Dresselhaus while it was destructive in lateral QDs. Then it enhances the ratio of the Rashba and Dresselhaus parameters in the proposed structure as much as required and decreases the spin states up and down mixing and the deviation angle from the net spin-down As a result to the least possible value.

• 한국진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.186-193
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• 2006

유기금속화학기상증착법으로 InGaAs/InGaAsP/InP 양자점 분자구조를 두 양자점 층간의 거리가 10 nm가 되도록 성장하여 성장된 구조에 대해 C-V, DLTS 및 PL 등의 전기 광학적 물성측정을 하였다. 그 결과 큰 양자점은 작은 양자점과 비교하여 장벽물질의 전도대역 가장자리로부터 먼 쪽에 에너지 준위가 형성되어 있음을 확인하였다. 큰 쪽 양자점에는 최소한 2개 이상의 에너지 준위에 운반자를 포획시킬 수 있음이 확인되었는데, -4 V의 역전압 하에서 측정된 양자점 분자구조의 에너지 준위는 장벽 가장자리로부터 0.35, 0.42, 0.45 eV 의 깊이에 각각 존재하였다. 인가된 전압의 변화에 대하여 약한 전기장 하에서는 양자점 분자구조의 에너지 준위들이 서로 결합되어 있다가 전기장이 증가하면서 이들 두 에너지 준위가 확연히 분리되는 모습을 확인할 수 있었다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권10호
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• pp.2895-2900
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• 2014

We fabricated quantum dot-sensitized solar cells (QDSSCs) using cadmium sulfide (CdS) and cadmium telluride (CdTe) quantum dots (QDs) as sensitizers. A spin coated $TiO_2$ nanoparticle (NP) film on tin-doped indium oxide glass and sputtered Au on fluorine-doped tin oxide glass were used as photo-anode and counter electrode, respectively. CdS QDs were deposited onto the mesoporous $TiO_2$ layer by a successive ionic layer adsorption and reaction method. Pre-synthesized CdTe QDs were deposited onto a layer of CdS QDs using a direct adsorption technique. CdS/CdTe QDSSCs had high light harvesting ability compared with CdS or CdTe QDSSCs. QDSSCs incorporating single-walled carbon nanotubes (SWNTs), sprayed onto the substrate before deposition of the next layer or mixed with $TiO_2$ NPs, mostly exhibited enhanced photo cell efficiency compared with the pristine cell. In particular, a maximum rate increase of 24% was obtained with the solar cell containing a $TiO_2$ layer mixed with SWNTs.

• 한국결정성장학회지
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• 제6권3호
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• pp.351-359
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• 1996

ECR (electron cyclotron resonance) 플라즈마원이 장착되어 있는 화학선에피탁시 (chemical beam epitaxy : CBE) 장치를 사용하여 InAs 양자점 구조형성에 미치는 수소플라즈마의 효과에 대하여 조사하였다. 자기조직화(self-organized)에 의해 GaAs 기판위에서 InAs 양자점의 형성을 RHEED(reflection high energy electron diffraction)로 관측한 결과 수소가스 및 수소플라즈마의 영향을 받지 않은 상태에서는 1.9 ML(monolayer)의 InAs 층성장(layer growth) 후에 형성되는데 비해 수소플아즈마를 조사한 상태에서는 약 2.6 ML의 InAs 층성장(layer growth) 후에 형성되는데 비해 수소플아즈마를 조사한 상태에서는 약 2.6 ML의 InAs층이 성장된 후 뒤늦게 이루어짐을 확인하였다. 기판의 온도 $370^{\circ}C$에서 동일한 조건으로 형성시킨 InAs 양자점의 밀도 및 크기는 수소플라즈마의 영향을 받지 않은 경우 $1.9{\times}10^{11}cm^{-2}$ 및 17.7 nm에서 수소플라즈마를 쪼인 경우 $1.3{\times}10^{11}cm^{-2}$ 및 19.4 nm로 양자점 형성 다소 완화되는 것으로 나타났다. 또한, 수소플아즈마에 의한 InAs 양자점의 PL(photoluminescence) 신호의 적색이동(red shift)과 반치폭 증가로부터 양자점 크기의 증가와 균일성이 다소 감소되는 모습을 알 수 있었다. 이와같은 수소플라즈마의 영향은 GaAs 기판과 InAs 사이의 부정합 변형환화 효과에의해 InAs의 충성장을 강화시키는 원자상 수소의 작용때문인 것으로 고려되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.311-311
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• 2013

The resistance switching memory devices have several advantages to take breakthrough for the limitation of operation speed, retention, and device scale. Especially, the metal-oxide materials such as ZnO are able to fabricate on the flexible and visible transparent plastic substrate. Also, the quantum dots (QDs) embedded in dielectric layer could be improve the ratio between the low and the high resistance becauseof their Coulomb blockade, carrier trap and induced filament path formation. In this study, we irradiated 0.2-MeV-electron beam on the ZnO/QDs/ZnO structure to control the defect and oxygen vacancy of ZnO layer. The metal-oxide QDs embedded in ZnO layer on Pt/glass substrate were fabricated for a memory device and evaluated electrical properties after 0.2-MeV-electron beam irradiations. To formation bottom electrode, the Pt layer (200 nm) was deposited on the glass substrate by direct current sputter. The ZnO layer (100 nm) was deposited by ultra-high vacuum radio frequency sputter at base pressure $1{\times}10^{-10}$ Torr. And then, the metal-oxide QDs on the ZnO layer were created by thermal annealing. Finally, the ZnO layer (100 nm) also was deposited by ultra-high vacuum sputter. Before the formation top electrode, 0.2 MeV liner accelerated electron beams with flux of $1{\times}10^{13}$ and $10^{14}$ electrons/$cm^2$ were irradiated. We will discuss the electrical properties and the physical relationships among the irradiation condition, the dislocation density and mechanism of resistive switching in the hybrid memory device.

• 한국진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.301-307
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• 2006

P-modulation doping된 In(Ga)As/InGaAsP 양자점에서의 decay time 특성을 undoped 양자점 시료와의 비교를 통해 살펴보았다. 10 K 에서의 photoluminescence (PL) 세기는 doping 된 양자점이 doping되지 않은 양자점에 비해 약 10배 정도 약하게 나왔다. 또한 Time resolved PL (TR-PL) 실험을 통해 얻은 양자점 시료의 기저상태 PL peak 에서의 decay time은 doping된 양자점이 doping 되지 않은 양자점에 비해 매우 짧게 나왔다. 이러한 PL 세기와 decay time 특성을 통해서 본 연구에서 측정한 doping 된 양자점의 경우에는 doping에 의해 결함이 증가하게 되고, 그로 인해 운반자의 비발광 경로가 증가하게 되어 doping 된 양자점의 경우에 decay time이 짧게 나타나는 것으로 분석하였다.