• 제목/요약/키워드: Photocurrent spectrum

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Effect of the Linkers Between 9,9-Dimethylfluorenyl Terminal Moiety and a-Cyanoacrylic Acid Anchor on the $\lambda_{max}$ of the UV Spectrum and the Energy Efficiency in Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC)

  • 이민우;차수봉;이정렬;박세웅;김경곤;박남규;이덕형
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.316-316
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    • 2010
  • Six metal-free organic dyes having thiophene (1), benzene-thiophene (2), thiophene-benzene (3), thiophene-pyridine(4), thiophene-thiophene (5), and pyridine (6) linkers between 9,9-dimethylfluorenyl terminal group and $\alpha$-cyanoacrylic acid anchor were synthesized. Among them, organic dye 5 showed the longest ${\lambda}}max$ value (424 nm) in UV-Vis absorption spectrum, better incident monochromatic photon-to-current conversion efficiency (IPCE), highest short circuit photocurrent density (JSC, 9.33 mA2/cm2), and highest overall conversion efficiency ($\eta$, 3.91%).

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산화티탄-프탈로시아닌계의 광전기화학적 성질 (Ⅰ) (Photoelectrochemical Properties of $TiO_2$-Phthalocyanine Thin Film System (Ⅰ))

  • 진의;김영순;후지시마 아키라
    • 대한화학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.42-50
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    • 1998
  • 산화티탄을 전극 재료로 사용하기 위해서는 투명하고 수용액에 안정한 재료가 필요하다.아세틸 아세톤 티탄(IV)으로부터 분사방법을 이용하여 산화티탄의 안정한 박막을 얻었다. 결정 모양은 구형을 나타내었으며, 결정의 크기는 온도가 증가함에 따라 증가하였고 두께는 감소하는 경향을 나타내었다. XRD 데이타로부터 아나타제 결정이 400$^{\circ}C$ 에서부터 얻어지기 시작함을 관찰하였다. 440$^{\circ}C$ 에서 만들어진 산화티탄이 고유 광전류가 최대값을 나타냈으며 가시광 영역에서 광전류가 증가하는 결과를 나타냈다. 가시광 영역에서의 광전류는 프탈로시아닌의 흡수 스펙트럼과 같은 ${\lambda}$max 위치에서 얻어졌고 이와 같은 결과는 프탈로시아닌의 결정 특성에 따른 광전류 특성으로 나타났다.

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Hot Wall epitaxy(HWE)법에 의한 $CdGa_2Se_4$ 단결정 박막의 성장과 가전자대 갈라짐에 대한 광전류 연구 (Photocurrent study on the splitting of the valence band and growth of $CdGa_2Se_4$ single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 박창선;홍광준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.179-186
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    • 2007
  • [ $CdGa_2Se_4$ ] 단결정 박막을 수평 전기로에서 합성한 $CdGa_2Se_4$ 다결정을 증발원으로하여, hot wall epitaxy(HWE) 방법으로 증발원과 기판(반절연성-GaAs(100))의 온도를 각각 $630^{\circ}C,\;420^{\circ}C$로 고정하여 성장하였다. 이때 단결정 박막의 결정성은 광발광 스펙트럼과 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)으로 부터 구하였다. Hall 효과는 van der Pauw 방법에 의해 측정되었으며, 293K에서 운반자 농도와 이동도는 각각 $8.27{\times}10^{17}cm^{-3},\;345cm^2/V{\cdot}s$였다. $CdGa_2Se_4/SI$(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수와 광전류 spectra를 293K에서 10K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=2.6400eV-(7.721{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+399K)$였다. 광전류 스펙트럼으로부터 Hamilton matrix(Hopfield quasicubic mode)법으로 계산한 결과 crystal field splitting 에너지 ${\Delta}cr$값이 106.5meV이며 spinorbit 에너지 ${\Delta}so$값은 418.9meV임을 확인하였다. 10K일 때 광전류 세 봉우리들은 $A_{1^-},\;B_{1^-}$$C_{11}-exciton$ 봉우리임을 알았다.

A study on Electronic Properties of Passive Film Formed on Ti

  • Kim, DongYung;Kwon, HyukSang
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제2권5호
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    • pp.212-218
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    • 2003
  • Electronic properties of passive films formed on Ti at film formation potentials $(E_f)V_{SCE}$ in pH 8.5 buffer solution and in an artificial seawater were examined through the photocurrent measurement and Mott-Schottky analysis. The passive films formed on Ti in pH 8.5 buffer solution exhibited a n-type semiconductor with a band gap energys $(E_g);E_g^{n=2}=3.4$ eV for nondirect electron transition, and $E_g^{n=0.5}=3.7$ eV for direct electron transition. These band gap values were almost same as those for the passive films formed in artificial seawater, indicating that chloride ion ($Cl^-$ in solution did not affect the electronic structure of the passive film on Ti. $E_g$ for passive films formed on Ti were found to be greater than those ($E_g^{n=0.5}=3.1$ eV, $E_g^{n=2}=3.4$) for a thermal oxide film formed on Ti in air at $400^{\circ}C$. The disorder energy of passive film, determined from the absorption tail of photocurrent spectrum, was much greater than that for the thermal oxide film farmed on Ti in air at $400^{\circ}C$. The greater $E_g$ and the higher disorder energy for the passive film compared with those for the thermal oxide fIlm suggest that the passive film on Ti exhibited more disorded structure than the thermal oxide film. The donor density (about $2.4{\times}10^{20}cm^{-3}$) for the passive film formed in artificial seawater was greater than that (about $20{\times}10^{20}cm^{-3}$) formed in pH 8.5 buffer solution, indicating that $Cl^-$ increased the donor density for the passive film on Ti.

$A1_{0.15}$$Ga_{0.85}$N/GaN 박막의 광학적 특성 (Optical properties of the $A1_{0.15}$$Ga_{0.85}$N/GaN thin film)

  • 정상조;차옥환;서은경;김영실;신현길;조금재;남승재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.553-557
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    • 1999
  • MOCVD로 성장된 $A1_x$$Ga_{1-x}$N/GaN 박막의 광학적 특성을 이해하기 위하여 실온에서 광발광(PL), 광전류)PC), 광단속에 의한 광권도도(PPC) 측정하였다. PL과 PC로 결정된 $A1_x$$Ga_{1-x}$N/GaN 박막의 광학적 에너지 간격은 3.7eV 이었다. PC측정 시 빛을 시료의 위쪽에서 조사시켰을 때에는 3.70, 3.40eV의 peak와 2.2eV 근방에서 broad한 peak가 관측되었다. 그러나 기판 쪽에서 빛을 조사시켰을 때의 PC 스펙트럼은 2.2eV 근방에서 broad한 peak와 3.43eV peak 만을 볼 수 있었다. PPC실험에서 관측된 photocurrent quenching과 비정상적인 PPC현상은 GaN 띠간격내에 형성된 전위나 vacancy 등의 결정결함 준위내에 전자들이 포획되고 오랫동안 포화되어 있다가 다시 방전되는 현상으로 보인다.

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단일 ZnO 나노선의 광전 특성에 대한 에이징 효과 (Effect of aging on the optoelectronic properties of a single ZnO nanowire)

  • 김기현;강정민;정동영;김상식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제10권2호통권19호
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    • pp.161-167
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    • 2006
  • 본 연구는 단일 ZnO 나노선의 광전 특성에 대한 에이징(aging) 효과에 관한 것이다. 합성 직후의 ZnO 나노선에 대하여 photoluminescence (PL), 광전류 스펙트럼, 전류-전압 특성 및 광응답 특성들을 측정하였고, ZnO 나노선을 3달 동안 공기 중에 노출시킨 후에 위의 실험을 반복하였다. 에이징된 나노선은 합성 직후의 나노선과 비교하여 넓은 영역의 PL 밴드는 약해졌고, 광전류의 크기는 증가하였으며, 광응답 속도는 느려졌다. 본 연구에서 PL를 통해 관찰된 에이징 효과는 나노선 내부에 산소 공극의 수가 감소함으로 인한 것이며, 광전류와 광응답 특성에서 에이징 효과는 나노선 표면 부근에 산소 공극의 형성으로 인한 것이다.

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II-VI족 화합물 반도체의 결정성장 및 센서 개발에 관한 연구 (Crystal Growth Sensor Development of II-VI Compound Semiconductor : CdS)

  • D.I. Yang;Y.J. Shin;S.Y. Lim;Y.D. Choi
    • 한국진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.126-133
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    • 1992
  • E-Beam 기법을 이용하여 증착시킨 Ag doped CdS 박막은 육방정계이고 공기, Ar 분위기에서 $^550{\circ}C$로 열처리한 결과 grain size가 1$mu extrm{m}$ 정도로 성장되었고, Van Der Pauw 방법으로 구한 Hall data로부터 CdS crystal은 n형 반도체이고 상온에서의 carrier 농 도는 2.7 $\times$ 1011cm-3이고 Hall mobility는 5.8 $\times$ 102cm2V-1sec-1정도임을 알 수 있었다. CdS : Ag 박막의 PL spectra는 Gaussian curve를 보여주었고, spectra peak는 파장이 520nm 근처에 위치하고 있으며, CdS : Ag 박막에서의 광전류(pc)와 암전류(dc)의 ratio(pc/dc)는 공기 중에서 열처리한 시료의 값이 크다는 것을 알 수 있었다.

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Hot Wall Epitaxy(HWE) 법에 의해 성장된 $AgGaSe_2$ 단결정 박막의 광전류 온도 의존성 (Temperature dependence of photocurrent spectra for $AgGaSe_2$ single crystal thin film grown by hot wall epitaxy)

  • 홍광준;방진주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.179-180
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    • 2007
  • Single crystal $AgGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at $420^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $AgGaSe_2$ source at $630^{\circ}C$. The crystalline structure of the single crystal thin films was investigated by the photoluminescence and double crystal X-ray diffraction (DCXD). The carrier density and mobility of single crystal $AgGaSe_2$ thin films measured with Hall effect by van der Pauw method are $4.05{\times}\;10^{16}/cm^3$, $139\;cm^2/V{\cdot}s$ at 293 K. respectively. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g(T)=1.9501\;eV\;-\;(8.79{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2$/(T + 250 K). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $AgGaSe_2$ have been estimated to be 0.3132 eV and 0.3725 eV at 10 K, respectively, by means of the phcitocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}So$ definitely exists in the $\Gamma_5$ states of the valence band of the $AgGaSe_2$. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_1$-, $B_1$-, and $C_1$-exciton peaks for n = 1.

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Hot Wall Epitaxy(HWE)법에 의한 $AgGaSe_2$ 단결정 박막 성장과 광전기적 특성 (Growth and Opoelectrical property for $AgGaSe_2$ single crystal thin film by hot wall epitaxy)

  • 윤석진;홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.122-123
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    • 2007
  • Single crystal $AgGaSe_2$ layers were grown on thoroughly etched semi-insulating GaAs(100) substrate at $420^{\circ}C$ with hot wall epitaxy (HWE) system by evaporating $AgGaSe_2$ source at $630^{\circ}C$. The temperature dependence of the energy band gap of the $AgGaSe_2$ obtained from the absorption spectra was well described by the Varshni's relation, $E_g$(T)=1.9501 eV - $(8.79{\times}10^{-4}\;eV/K)T^2$/(T+250 K). The crystal field and the spin-orbit splitting energies for the valence band of the $AgGaSe_2$ have been estimated to be 0.3132 eV and 0.3725 eV at 10 K, respectively, by means of the photocurrent spectra and the Hopfield quasicubic model. These results indicate that the splitting of the ${\Delta}so$ definitely exists in the ${\Gamma}_5$ states of the valence band of the $AgGaSe_2$. The three photocurrent peaks observed at 10 K are ascribed to the $A_{1^-},\;B_{1^-},\;and\;C_{1^-}$exciton peaks for n=1.

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Hot wall epitaxy 방법에 의한 $AgInS_{2}$ 박막의 성장과 광전류특성 (Growth and photocurrent properties for the $AgInS_{2}$ epilayers by hot wall ep itaxy)

  • 홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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    • pp.92-96
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    • 2002
  • Hot wall epitaxy 방법을 이용하여 chalcopyrite 구조를 가진 고품질의 $AgInS_{2}$ 박막을 성장 하였다. 광전류 스펙트럼을 측정한 결과, 30K에서 300K까지는 단지 A 와 B 두개의 봉우리가 관측되었고 반면에 10K에서는 A,B,C 세 개의 봉우리가 관측되었다. 이때 이들 봉우리들은 band-to-band 전이에 기인하는 것으로 관측되었다. 광전류 측정으로부터 $AgInS_{2}$의 가전자대 갈라짐이 측정되었고 이로부터 10k에서 결정장에 의한 갈라짐 $D_{cr}$과 스핀궤도에 의한 갈라짐 $D_{so}$은 각각 0.150eV와 0.009eV로 관측되었다. 또한 에너지 밴드갭의 온도 의존성 $E_{g}(T)$에 대하여 연구하였고 성장된 $AgInS_{2}$ 박막의 에너지 밴드갭은 1.868eV 임을 알았다.

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