• 한국응용과학기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-5
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• 2010

HOMO(the highest occupied molecular orbital) and LUMO(the lowest unoccupied molecular orbital) of four recalcitrant polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were calculated by MOPAC program(CaChe Co). The previous papers which reported experimental results about radical reaction of PAHs were reviewed. The reported radical reaction positions of four PAHs corresponded with predicted positions in which ${\Delta}E$(HOMO-LUMO) was high. From these results, it appears that determining the ${\Delta}E$(HOMO-LUMO) of a PAH is a promising method for predicting the radical reaction position.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.142.2-142.2
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• 2016

The metal intercalation to an organic semiconductor is of importance since the charge transfer between a metal and an organic semiconductor can induce the highly enhanced conductivity for achieving efficient organic electronic devices. In this regard, the changes of the electronic structure of copper phthalocyanine (CuPc) caused by the intercalation of potassium are studied by ultraviolet photoemission spectroscopy (UPS) and density functional theory (DFT) calculations. Potassium intercalation leads to the appearance of an intercalation-induced peak between the highest molecular occupied orbital (HOMO) and the lowest molecular unoccupied orbital (LUMO) in the valence-band spectra obtained using UPS. The DFT calculations show that the new gap state is attributed to filling the LUMO+1, unlike a common belief of filling the LUMO. However, the LUMO+1 is not conductive because the ${\pi}$-conjugated macrocyclic isoindole rings on the molecule do not make a contribution to the LUMO+1. This is the origin of a metal-insulator transition through heavily potassium doped CuPc.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제19권5호
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• pp.527-530
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• 1998

This paper presents the electrochemistry and molecular orbital (MO) picture of a series of conformationally-restricted thioxantone derivatives. A series of $C_2-substituted$ thioxanthones were examined to probe the electronic influence of the substituent on the electrooxidation and electroreduction sites (i.e., on the electron densities at the 10-and 9-positions), respectively. In the presence of "electrophoric" groups such as C=O and S, characteristic electrochemical reduction and oxidation responses are observed. The electrochemical reaction was diffusion-controlled, because the $I_p/{\upsilon}^{1/2}$ ratio was constant for the anodic and cathodic wave of thioxantone derivatives. These substituent effects are presented in terms of correlations of oxidation (or reduction) potentials with the highest occupied molecular orbital (HOMO), or lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energies, respectively. There is good correlation between energies of the HOMO vs. $E_{pa}^{(+)}$ and energies of the LUMO vs. $E_{pc}^{(-)}$. Frontier Molecular Orbital (FMO) is changed by the functional group of thioxanthones. FMO energy level was offered us the information about the electron transfer direction, and the coefficient of FMO was offered the information about the electron transfer position. Sulfur atom has an important effect on oxidation potential, $E_{pa}^{(+)}$ and the carbonyl carbon has an important effect on reduction potential, $E_{pc}^{(-)}$. Therefore we were appreciated that the contribution of sulfur atom for the $E_{pa}^{(+)}$ and HOMO energies is larger than the contribution of carbonyl group for the $E_{pc}^{(-)}$ and LUMO energies.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1074-1078
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• 2004

열 중착 방법을 이용하여 copper(II)-phthalocyanine(CuPc) 박막을 glass 기판 위에 제작하였다. 박막은 열처리를 하지 않은 경우와 열처리 조건을 $150^{\circ}C$ 로 후열(annealing) 처리 하는 방식으로 하였으며 후열 처리한 경우 $150^{\circ}C$에서의 열처리 지속 시간을 각각 2시간, 3시간, 4시간으로 달리하였다. 제작된 박막의 전기전도도를 평가하기 위해 마이크로파의 근접장 효과를 이용한 근접장 현미경(near-field scanning microwave microscope)을 이용하여 비파괴적인 방식으로 CuPc 박막의 반사계수(reflection coefficient)를 측정하였다. CuPc 박막의 전기전도도 특성을 UV 흡수도를 통한 HOMO(highest occupied molecular orbital), LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 준위의 밴드갭의 shift 현상과 관련지어 설명하였다. 박막 표면 특성은 SEM(scanning microscope microscopy)을 통해 관측하였다. 열처리 지속 시간에 따른 CuPc 박막의 전기전도도 특성은 2시간으로 지속한 경우의 박막의 경우 가장 좋았으며 그 보다 더 오랜 시간 동안 열처리를 지속한 경우에는 전기 전도 특성이 오히려 나빠짐을 알 수 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제6권1호
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• pp.28-32
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• 1994

The synthesis and absorption spectra of squarvlium(SQ) dyes and croconium(CR) dyes were .studied. Absorption spectra of SQ dye in various solvents exhibited a negative solvatochrornism. Thus, it was suggested that the structure of SQ dye may be a highly polar structure. The λ$_{max}$ of CR dyes undergoes a bathochromic shift of about 100nm compared with the corresponding SQ dyes. This shift can be calculated by the Pariser-Parr-Pople molecular orbital method. From the PPP MO calculation results, we found that SQ dye and CR dye have a almost same Highest Occupied Molecular Orbital(HOMO) level(SQ : -8.0eV, CR : -8.09eV). On the other hand, energy levels of Lowest Unoccupied Molecular Orbital(LUMO) of SQ and CR dyes are -4.09eV and -4.13eV respectively. Thus, replacement of five membered ring by four membered ring in SQ dye causes a large bathochromic shift.t.

• Nano
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• 제13권10호
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• pp.1850116.1-1850116.14
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• 2018

In this study, we report the mercury ions ($Hg^{2+}$) mediated phosphorus-containing carbon dots (PCDs) as a selective "off-on" fluorescence probe for glutathione (GSH), cysteine (Cys) and homocysteine (Hcys). PCDs obtained by hydrothermal reaction are sensitive to $Hg^{2+}$ ions and its fluorescence can be significantly quenched owing to the electron transfer from the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of PCDs to $Hg^{2+}$. Interestingly, the weak fluorescence of $Hg^{2+}$-mediated PCDs could be gradually recovered with the addition of GSH, Cys and Hcys. This can be attributed to the formation of $Hg^{2+}-S$ complex due to the super affinity of $Hg^{2+}$-sulfydryl bond. The formation of $Hg^{2+}-S$ complex extremely reduces the oxidation ability of $Hg^{2+}$ that inhibits the electron transfer from LUMO of PCDs to $Hg^{2+}$ and re-opens the native electron transition from LUMO to the highest occupied molecular orbital (HOMO) of PCDs. Thus, the green fluorescence of PCDs is switched on. Furthermore, the present $Hg^{2+}$-mediated PCDs assay exhibits a high selectivity for GSH, Cys and Hcy and has been successfully used to detect the total biothiols content in human urine samples.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.706-712
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• 2020

유기전기발광소자(Organic light diodes, OLEDs)의 전기발광특성을 향상시키기 위해, 본 논문에서는 용액 공정 정공주입층으로 신규 hexaazatrinaphthylene(HATNA) 유도체들을 도입한 고효율 녹색인광 OLED소자의 특성을 연구하였다. HATNA 유도체는 Indium Tin Oxide(ITO)의 일함수와 비슷한 낮은 the lowest unoccupied molecular orbital(LUMO) 에너지 준위를 가져 다른 개념의 정공주입 메커니즘을 보여주었다. HATNA 유도체를 hole injection layer(HIL)로 사용한 OLED소자들은 HTL로의 정공주입장벽을 효과적으로 감소시키고 발광층 내에 전자와 정공의 균형을 최적화 시켜 외부양자효율이 10.8%에서 15.6%로, 전류 효율은 34.3 cd/A에서 42.7 cd/A로 소자 효율이 크게 향상 되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.442-450
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• 2014

본 연구에서는 상수원에서 문제시 되고 있는 미량오염물질의 처리에 대한 연구를 하기 위해선 많은 시간과 비용이 소요되는데, 이를 절감하기 위한 대안으로 양자화학적 기반의 범밀도함수이론(Density Functional Theory, DFT)을 활용하여 물질간의 상호 반응성 및 분해과정을 해석하였다. 본 연구에서 다루고 있는 물질은, 최근 낙동강 수계에서 빈번히 검출되고 있는 Sulfonamide 물질 3종(sulfamethazine, sulfathiazole, sulfamethoxazol)을 선정하였으며, 이론적인 연구로는 DFT모델링, 실험적 연구로는 UV-VIS 및 FT-IR 등의 분광분석을 하여 비교 및 검증을 하였다. DFT모델링을 실시한 결과 Sulfonamide물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)와 오존의 LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) 사이에서 반응이 가장 유리하며, Sulfonamide 물질의 HOMO를 가시화 한 결과 Sulfanilamide기에서 전자밀도가 높게 나타나므로 Sulfanilamide기에서 반응이 활발할 것이라 예측되었다. UV-VIS 실험결과 260 nm에서 Sulfanilamide기가 검출되었으며, 오존산화시 검출된 Sulfanilamide기가 빠르게 사라짐을 알 수 있었다. FT-IR분석결과로써 Sulfanilamide기에서도 그 한 부분인 아민기(N-H)에서 가장 활발한 제거반응이 일어남을 알 수 있었으며 이러한 결과로부터 DFT모델링 방법을 통해서 정수처리 공정에 대해서 반응을 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 Techno-Fair 및 합동춘계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.181-182
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• 2008

고 효율의 유기 발광 소자 개발을 위해 무엇보다 발광 소자의 각층의 에너지 대 구조를 고려한 구조 개선과 새로운 유기물질 합성을 통해 구동전압을 낮춤으로써 전력효율을 높이고, 소모 전력을 낮추며, 수명을 증가시킬 수 있어, 많은 연구자들이 유기 발광 소자의 효율을 향상시키기 위해 다양한 노력들을 시도하고 있다. 본 연구에서는 고 효율화를 위한 방법으로 유기 발광 소자에 있어서 전자주입에 필요한 전압을 낮추고 전자 주입을 촉진시키기 위하여 발광물질의 LUMO(LOWEST UNOCCUPIED MOLECULAR ORBITAL) 준위와 음극 금속의 페르미 준위를 고려하여 전자 주입시 전위 장벽을 낮출 수 있는 에너지 대 구조를 가진 전자 주입 층을 검토하였고, 정공 주입을 촉진시키기 위하여 양극 금속의 페르미 에너지 준위와 발광 층의 HOMO(HIGHEST OCCUPIED MOLECULAR ORBITAL) 준위를 고려하여 정공 주입시 전위장벽을 낮출 수 있는 적절한 에너지 대 구조를 가진 정공 주입 층에 대하여 고찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.190.1-190.1
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• 2014

The interfacial electronic structure of a bilayer of chloroaluminum phthalocyanine (ClAlPc) and pentacene grown on indium tin oxide (ITO) has been studied using synchrotron radiation-excited photoelectron spectroscopy. The energy difference between the highest occupied molecular orbital (HOMO) level of the pentacene layer and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) level of the ClAlPc layer (EDHOMO - EALUMO) was determined and compared with that of C60/pentacene bilayers. The EDHOMO - EALUMO of a heterojunction with ClAlPc was found to be 1.4 eV, while that with C60 was 1.0 eV. This difference is discussed in terms of the difference of the ionization energy of each acceptor materials. We also obtained the complete energy level diagrams of ClAlPc/pentacene/ITO and C60/pentacene/ITO, respectively.