• 폴리머
• /
• 제33권5호
• /
• pp.407-412
• /
• 2009

유기발광소자(OLED)에서 정공 수송층(hole injection layer, HIL)으로 사용되는 N,N'-di-1-naphthyl-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (NPD)가 정공 주입층(hole injection layer HIL)으로 사용된 PEDOT-PSS 층 위로 진공 증착되었다. PEDOT-PSS 층은 ITO 유리 위에 스핀 코팅되어 제조되었다. 또한, NPD와 $C_{60}$의 공증착에 의해 $C_{60}$이 약 10 wt% 도핑된 NPD-$C_{60}$ 층을 제조하였으며, AFM과 XRD를 이용하여 NPD-$C_{60}$ 박막의 모폴로지 특성을 관찰하였다. 다층 소자를 제조하여 J-Y, L-V 및 전류 효율 특성이 고찰되었다. $C_{60}$박막은 국부적인 결정성 구조를 가지고 있으나, NPD-$C_{60}$ 박막에서는 $C_{60}$ 분자가 균일하게 분산되어 $C_{60}$의 결정성 구조가 확인되지 않았다. 또한, $C_{60}$의 도핑에 의해서 박막의 표면이 균일해지는 것을 확인하였으며, 박막 내의 전류 밀도가 증가됨을 확인하였다. NPD-$C_{60}$ 박막을 이용하여 ITO/PEDOT-PSS/NPD-$C_{60}/Alq_3$/LiF/Al 다층 소자를 제조하였을 때, 소자의 휘도 측면에서 약 80% 향상 효과가 있었으며, 소자 효율 측면에서도 약 25%의 향상을 기대할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.23-28
• /
• 2008

최적 소자구조에 의한 고분자 발광다이오드의 외부 양자효율 향상을 위해 스핀코팅 방법으로 ITO/EDOT:PSS/(PFO)/PFO:MEH-PPV/LiF/Al 구조의 발광소자를 제작하고 전기, 광학적 특성을 조사하였다. ITO(indium tin oxide) 투명전극을 양극으로 사용하고 정공수송층으로 PEDOT:PSS[poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfolnate)]를 사용하였으며, 발광물질로는 PFO[poly(9,9-dioctyl-fluorene)]와 MEH-PPV [poly(2-methoxy-5(2-ethylhexoxy)-1,4-phenylenevinyle)]를 각각 호스트와 도펀트로 사용하였다. PFO:MEH-PPV 발광층의 두께를 약 $400{\AA}$으로 형성하였고, MEH-PPV의 농도는 9wt%로 고정하여 도핑하였다. PFO 발광층의 두께를 $200{\sim}300{\AA}$의 범위로 변화시켜 전계발광 특성을 비교 해 본 결과, 두께가 약 $250{\AA}$ 부근에서 가장 우수한 광학적 특성이 관찰되었으며, 13V의 인가전압에서 각각 약 $400mA/cm^2$의 전류밀도와 $1500cd/m^2$의 휘도가 관찰되었다 또한 PFO 발광층을 2중으로 구성한 소자(PFO/PFO:MEH-PPV)가 단일 발광층을 갖는 소자 (PFO:MEH-PPV)에 비해 발광휘도 및 전류 효율에서 약 3배의 향상된 특성을 보여주었다.

• 폴리머
• /
• 제33권3호
• /
• pp.191-197
• /
• 2009

박막형 유기 태양전지의 성능 향상을 위하여 정공 수송층인 CuPc 층에 강한 p형 유기 반도체인 $F_4$-TCNQ을 도핑하여 ITO/PEDOT:PSS/CuPc: $F_4$-TCNQ(5wt%)/CuPc:C60 (blending ratio 1 : 1)/C60/BCP/LiF/Al의 이종 접합 구조를 가지는 P-i-n형 유기 박막형 태양전지 소자를 진공증착 장비를 이용하여 제조한 후, 유기 태양전지의 전류 밀도-전압(J-V) 특성, 단락 전류($J_{sc}$), 개방 전압($V_{oc}$), 충진 인자(fill factor: FF), 에너지 전환 효율(${\eta}_e$) 등을 측정하고 계산하여 성능 굉가를 수행하였다. CuPc 층에 $F_4$-TCNQ을 도핑함으로써 에너지 흡수 스펙트럼에서 흡수강도가 증가하였으며, $F_4$-TCNQ가 도핑된 CuPc 박막에서 $F_4$-TCNQ 유기 분자의 분산성 향상, 박막의 표면 균일성, 주입 전류(injection currents) 향상 효과등에 의해서 제조된 p-i-n형 유기 박막 태양전지의 성능이 향상되는 것으로 확인되었다. 제조된 유기 태양전지의 에너지 전환 효율(${\eta}_e$)은 0.15%로 실리콘 태양전지와 비교해서 아직도 성능 향상을 위한 많은 노력이 필요함을 보여 준다.

• 전기화학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.105-112
• /
• 2022

전고체전지의 상용화를 위해서는 상온에서 작동이 가능한 고체전해질 개발이 필수적이며 이온전도도가 높은 물질을 채택하여 전고체전지를 제조해야 한다. 따라서, 기존의 옥사이드 계열의 고체의 이온전도도를 높이기 위하여 이종원소가 도핑된 Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO)를 필러소재(Al, Nb-LLZO)로 사용하였으며, 상온에서 작동이 가능하도록 Poly(ethylene oxide)/Poly(propylene carbonate) (PEO/PPC) 기반의 가넷형 무기계 고체고분자 전해질을 제조하였다. 이원금속 원소를 도핑한 가넷형 무기계 필러와 PEO/PPC (1:1 비율로 섞인) 고분자를 1:2.4의 비율로 균일하게 교반하여 전해질을 합성해 상온과 60 ℃에서 전고체 전지의 전기학적 성능을 분석하였다. 제조한 복합 전해질은 이원금속의 도핑으로 인하여 이온전도도가 향상되었으며, PEO 단독으로 사용하는 전해질보다 PPC를 1:1로 첨가하였을 때 이온전도도 향상을 도와 60 ℃ 뿐만 아니라 상온에서 전고체 전지의 용량과 용량 유지율이 개선되었음을 확인하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
• /
• pp.1520-1521
• /
• 2008

There are several ways to demonstrate white organic light emitting diodes (OLEDs) for displays and solid state lighting applications. Among these approaches are the stacked three primary or two complementary colors light-emitting layers, multiple-doped emissive layer, and excimer and exciplex emission [1-10]. We report on white phosphorescent excimer devices by using two light emitting materials based on platinum complexes. These devices showed a peak EQE of 15.7%, with an EQE of 14.5% (17 lm/W) at $500\;cd/m^2$, and a noticeable improvement in both the CIE coordinates (0.381, 0.401) and CRI (81). Devices with the structure ITO/PEDOT:PSS/TCTA (30 nm)/26 mCPy: 12% FPt (10 nm) /26 mCPy: 2% Pt-4 (15 nm)/BCP (40 nm)/CsF/Al [device 1], ITO/PEDOT:PSS/TCTA (30 nm)/26 mCPy: 2% Pt-4 (15 nm)/26 mCPy: 12% FPt (10 nm)/BCP (40 nm)/CsF/Al [device 2], and ITO/PEDOT:PSS/TCTA (30 nm)/26 mCPy: 2% Pt-4: 12% FPt (25 nm)/BCP (40 nm)/CsF/Al [device 3] were fabricated. In these cases, the emissive layer was either the double-layer of 26 mCPy:12% FPt and 15 nm 26 mCPy: 2% Pt-4, or the single layer of 26mCPy with simultaneous doping of Pt-4 and FPt. Device characterization indicates that the CIE coordinates/CRI of device 2 were (0.341, 0.394)/75, (0.295, 0.365)/70 at 5 V and 7 V, respectively. Significant change in EL spectra with the drive voltage was observed for device 2 indicating a shift in the carrier recombination zone, while relatively stable EL spectra was observed for device 1. This indicates a better charge trapping in Pt-4 doped layers [10]. On the other hand, device 3 having a single light-emitting layer (doped simultaneously) emitted a board spectrum combining emission from the Pt-4 monomer and FPt excimer. Moreover, excellent color stability independent of the drive voltage was observed in this case. The CIE coordinates/CRI at 4 V ($40\;cd/m^2$) and 7 V ($7100\;cd/m^2$) were (0.441, 0.421)/83 and (0.440, 0.427)/81, respectively. A balance in the EL spectra can be further obtained by lowering the doping ratio of FPt. In this regard, devices with FPt concentration of 8% (denoted as device 4) were fabricated and characterized. A shift in the CIE coordinates of device 4 from (0.441, 0.421) to (0.382, 0.401) was observed due to an increase in the emission intensity ratio of Pt-4 monomer to FPt excimer. It is worth noting that the CRI values remained above 80 for such device structure. Moreover, a noticeable stability in the EL spectra with respect to changing bias voltage was measured indicating a uniform region for exciton formation. A summary of device characteristics for all cases discussed above is shown in table 1. The forward light output in each case is approximately $500\;cd/m^2$. Other parameters listed are driving voltage (Bias), current density (J), external quantum efficiency (EQE), power efficiency (P.E.), luminous efficiency (cd/A), and CIE coordinates. To conclude, a highly efficient white phosphorescent excimer-based OLEDs made with two light-emitting platinum complexes and having a simple structure showed improved EL characteristics and color properties. The EQE of these devices at $500\;cd/m^2$ is 14.5% with a corresponding power efficiency of 17 lm/W, CIE coordinates of (0.382, 0.401), and CRI of 81.

• 공업화학
• /
• 제19권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2008

산화티탄은 가장 많이 연구된 반도체 산화물로 환경 정화와 에너지 생산에 응용이 크게 기대되고 있다. 공기와 물 속의 유해 유기물을 제거하고 물분해를 통한 수소 생산은 대표적인 응용 분야이다. 산화티탄의 저렴한 가격, 낮은 독성, 화학적 및 열적 안정성은 잘 알려진 장점이다. 그러나, 산화티탄의 단점은 가시광 영역에서 광촉매 활성이 낮다는 점이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 귀금속, 금속, 양이온, 음이온 도핑 방법으로 산화티탄의 표면과 전기적 구조를 변형시켜 가시광 영역에서 광촉매 활성을 높이기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 이번 총설에서는 산화티탄의 가시광 감응을 유도하는 방법에 대한 광범위한 정보를 정리하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.18-22
• /
• 2006

바나듐(V)도핑이 $Fe_3O_4$의 자기적 성질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 졸-겔 방법을 이용하여 $V_xFe_{3-x}O_4$ 박막들을 제작하고, x-ray diffraction(XRD), x-ray photoelectron spectroscopy(XPS), conversion electron Mossbauer spectroscopy(CEMS), vibrating sample magnetometry(VSM) 등을 이용하여 그 구조적, 자기적 특성들을 측정 및 분석하였다. XRD 측정 결과에 따르면 $V_xFe_{3-x}O_4$ x=1.0까지 입방(cubic)구조를 유지하며, 그 격자 상수는 거의 변화하지 않았다. 바나듐의 2p 및 철의 2p 준위들에 대한 XPS 측정 및 분석 결과, 바나듐은 화합물 내에서 주로 +3가의 상태로 존재하며, 성분비 x가 증가함에 따라 +2가 이온의 농도가 증가함이 나타났다. CEMS측정 결과 $V^{3+}$이온들은 사면체 $Fe^{3+}$자리를 주로 치환하며, $Fe^{2+}$이온들은 팔면체 $Fe^{2+}$자리를 치환하는 것으로 나타났다. 박막들에 대한 상온에서의 VSM측정 결과, 바나듐을 작은 양 도핑 할 경우(x=0.14) $V_xFe_{3-x}O_4$의 포화자화량(saturation magnetization)은 $Fe_3O_4$ 비하여 증가함이 나타났으며, 다량 도핑 할 경우$(x\geq0.5) Fe_3O_4$에 비하여 점차적으로 감소함이 나타났다. $V_xFe_{3-x}O_4$의 보자력(coercivity)은 x의 증가에 따라 증가함이 나타났는데, $V^{2+}(d^3)$ 이온의 팔면체 자리 치환에 의한 비등방성의 증가에 기인하는 것으로 해석된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제21권10호
• /
• pp.1041-1043
• /
• 2000

We present the effects of temperature (between 10 K and 298 K) and of hole concentration on the frequency and intensity of characteristic phonons in polycrystalline $La_2CuO_4-related$ compounds using FT-IR spectros-copy. The influences of the concentration of carrier doped on the phonon modes are prominent in the IR spectra of $La_2CuO_4-related$ compounds. For $La_2-xSrxCuO_4({\chi}=$ 0.00, 0.03, 0.07, 0.10, and 0.15) and electrochemically (or chemically) oxidized $La_2CuO_4$, the intensities of the transverse oxygen mode around 680cm $-^1$ which cor-responds mainly to Cu-O(1) stretching vibration in the basal plane of CuO6 octahedron, are decreased and dis-appeared depending on the Sr-substitution rate and the amount of excess oxygen, while the longitudinal oxygen mode around 510 cm $-^1$ corresponding to the Cu-O(2) stretching in the basal plane of CuO6 octahedron are near-ly invariable. In particular, after two cycles of cooling-heating between 10 K and 298 K for these sample, the phonons around 680 cm $-^1$ are blue shif 13-15 cm $-^1$, while the phonons around 510 cm $-^1$ are nearly constant. The introduction of the charge carrier by doping would give rise to the small contraction of CuO6 oc-tahedron as Cu $^3+$ requires a smaller site than Cu $^2+$, which results in the shortening of the Cu-O(1) bond length and Cu-O(2) bond length with the increased La-O(2) bond length. These results in the frequency shift of the characteristic phonons. The IR spectra of $La_2Li0.5Cu0.5O_4$ which exhibits an insulator behavior despite the $Cu^3+$ of nearly 100%, corroborate our IR interpretations. The mode around 710 cm $-^1$ corresponding to Cu-O(1) stretching vibration is still strongly remained even at low temperature (10 K). Thus, we conclude that the con-duction electrons formed within $CuO_2$ planes of $La_2CuO_4-related$ superconductors screen more effectively the transverse oxygen breathing mode around 680 $cm-^1$ depending on the concentration of the doped charge carrier in $La_2CuO_4-related$ compounds, which might use as a superconductivity probe.

• Current Applied Physics
• /
• 제18권11호
• /
• pp.1306-1312
• /
• 2018

The Mn-doped copper nitride ($Cu_3N$) films with Mn concentration of 2.0 at. % have high crystallinity and uniform surface morphology. We found that the as-synthesized Mn-doped $Cu_3N$ films show suitable optical absorption in the visible region and the band gap is ~1.48 eV. A simple photodetector based on Mn doped $Cu_3N$ films was firstly fabricated via magnetron sputtering method. The fabricated device with doping of Mn demonstrated high photocurrent response and fast response shorter than 0.1 s both for rise and decay time superior to the pure $Cu_3N$. Furthermore, the energy levels of Mn-doped Cu3N matched well with ITO and Ag electrode. The excellent photoelectric properties reflect a good balance between sensitivities and response rate. Our investigation reveals the excellent potential of Mn-doped $Cu_3N$ films for application of photodetectors.

• 전기화학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.77-92
• /
• 2021

전기자동차의 주행거리는 리튬이온전지의 에너지 밀도에 의해 결정된다. 리튬이온전지의 에너지 밀도 향상을 위해서는 단위 질량 당 많은 양의 리튬 이온을 저장할 수 있는 고용량 활물질 소재 개발이 필수적이다. 양극 기술의 급속한 발전은 이론적으로 구현 가능한 최대 용량에 근접한 수준의 가역 용량을 활용할 수 있는 수준에 이르렀다. 반면 음극은 90년대에 도입된 흑연을 현재까지도 주요 활물질로 활용하는데 머무르고 있다. 음극의 용량을 증가시키는 방법으로 고용량-장수명 특성을 지닌 실리콘 산화물 활물질을 음극에 첨가하는 방식이 가장 유력하게 검토되고 있다. 그러나 실리콘 산화물의 낮은 초기 쿨롱 효율은 음극 내 실리콘 산화물의 함량을 15% 이내로 제한하여 음극 용량 증가에 걸림돌이 되고 있다. 이에 따라 실리콘 산화물 등 고용량 음극의 초기 효율을 개선할 수 있는 사전리튬화 기술이 점점 많은 주목을 받고 있다. 본 리뷰논문에서는 사전리튬화 기술의 개념 및 효과에 대해 설명하고 현재까지 개발된 사전리튬화 기술을 반응 방식에 따라 분류하여 소개한다. 특히, 리튬화 반응의 균질성이 높고 대량 양산에 강점을 지닌 용액 기반 화학적 사전리튬화 기술의 최신 개발 동향을 집중적으로 소개하였다. 상용화가 가능한 사전리튬화 기술 개발이 가까운 미래의 차세대 리튬이온전지 음극재 시장의 주도권 확보의 핵심 조건이 될 것으로 기대한다.